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中高功率光纤激光器在高端智能制造领域的应用前景非常广阔,目前已经部分替代其他类型的激光器,应用于切割、焊接、清洁、除锈、钻孔、3D打印等制造加工领域。随着“中国制造2025”战略目标的推动,国内光纤激光器发展速度也不断加快。但是目前中高功率光纤激光器仍然大量依赖进口,主要是由于国产光纤激光器稳定性问题。进口依赖也导致了该技术应用成本较高,限制其快速推广。本论文旨在立足于国内光纤激光器发展现状,通过研发、完善、优化光纤激光系统上游光纤器件,支持下游激光器系统,为国内激光器系统稳定性提供解决方案及技术支持。光纤激光器系统稳定性需要上游元器件的支持,只有光纤布拉格光栅、光纤泵浦合束器、残余包层光及工件发射光剥除器、激光输出头等关键部件性能都得到提升之后,整机系统才能有较好的表现。首先对上述光纤激光器关键器件展开研发,然后结合主流光纤激光谐振腔技术方案,将自制光纤器件接入光路,对激光系统做进一步研究。使用准分子激光器相位模板法成功制作了千瓦功率级啁啾高、低反光纤布拉格光栅,高反光栅带宽达到2 nm,反射率达到99.5%以上,低反光栅带宽达到1 nm,反射率为10%左右,满足千瓦功率级别激光器应用需求;使用氢氧焰熔拉方式制作光纤泵浦合束器,在一定光纤匹配条件下,可以得到较高的泵浦耦合效率(99.8%),同时信号透过率达到95%以上,该方案可以适用于千瓦甚至更高功率的光纤激光器;在包层功率剥除器技术上,剥除功率在40 W以内时,使用高折射率介质包层功率剥除方式较为简便,当剥除功率更高,达到数百上千瓦时,需要使用表面刻蚀包层功率剥除方案,实验成功剥除1000 W包层光;研究了纯石英扩束激光输出头技术,成功制作了工艺标准QBH接口输出头。使用nLight公司生产的光纤,以及自制光纤布拉格光栅、(18+1)×1泵浦合束器、表面刻蚀包层功率剥除器、QBH激光输出头等关键器件搭建了千瓦级激光器平台进行实验研究,得到激光输出功率1050 W;最后将6个1.45 kW的单模激光模块使用自制的光纤激光功率合束器进行合束,最终得到8.7 kW总输出功率。