光纤激光具有转换效率高、易于集成、易于热管理、可调谐范围大等优势,可获得高功率、高亮度和高光束质量的激光输出。本文针对远距离光学成像应用搭建掺镱光纤脉冲放大器,旨在实现高峰值功率、高光束质量的光纤脉冲激光输出。具体内容如下:1、根据镱离子能级结构建立速率方程模型,初步进行理论分析;对主振荡功率放大器结构、泵浦方式和泵浦耦合方式进行研究,根据实验方案要求,确定了采取前向端面泵浦方式来实现激光放大。2、数值仿真了非线性效应中的受激布里渊散射(SBS)和受激拉曼散射(SRS),同时比较了脉冲光纤放大器中的SBS与SRS的产生条件。根据仿真计算结果,在瓦量级脉冲激光放大器中不会产生SBS和SRS,在十瓦量级才需考虑SBS的影响。3、对弱信号光纤放大器和强信号光纤放大器进行了研究,确定了光纤放大器的单级最优光纤长度,综合考虑输出功率和信噪比,选定一级弱信号光纤放大器的最优光纤长度1.2m,同时考虑光纤长度对泵浦光和信号光的吸收效应,选定强信号光纤放大器的最优光纤长度为4.5m。经过系统优化设计,实现了最高平均功率为1.126W,最高放大倍率为11倍,最大峰值功率为112.6W的脉冲输出,论证了将微瓦量级单频脉冲激光放大到瓦量级的可行性,满足远距离光学成像的基本要求。