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高功率光纤激光器在材料精密加工等工业制造和国防军事领域都有重要的应用,是近年来国际上的研究热点。尽管常规双包层光纤推动了高功率光纤激光器的发展,但是其功率的进一步提升面临重大挑战;而分布式侧面耦合包层泵浦(Distributed Side-Coupled Cladding-Pumped,DSCCP)光纤是一种有望突破限制,实现功率进一步提升的新型光纤。然而相关研究的国际报道极为有限,国内的研究报道几近空白。因此,论文基于分布式侧面耦合包层泵浦光纤传输特性的研究,设计和研发分布式侧面耦合包层泵浦光纤,并通过实验验证该光纤在高功率光纤激光器中的表现。首先,介绍了弱耦合近似下两波导之间模耦合系数的求解;数值模拟分析了泵浦光在分布式侧面耦合包层泵浦光纤中的耦合传输特性,给出了泵浦光在不同结构光纤之间的耦合过程,讨论了强耦合与弱耦合之间的不同,分析了缠绕对泵浦光耦合吸收的影响;建立了简化的泵浦光耦合传输模型,给出了估计综合平均耦合系数的方法,并详细分析了泵浦光的耦合传输特性和规律。其次,根据分布式侧面耦合包层泵浦光纤中的泵浦光耦合传输特性建立了分布式侧面耦合包层泵浦光纤激光器稳态速率方程模型,并对方程进行了近似解析求解和数值计算模拟;详细分析了分布式侧面耦合包层泵浦光纤激光器的特性及影响因素,并从出光效率和热效应两方面与常规双包层光纤激光器进行对比研究。结果显示,经过优化设计可以使分布式侧面耦合包层泵浦光纤激光器在保持与常规双包层光纤激光器同样高效率的同时具有较大的热管理优势。最后,基于自主设计并研制的分布式侧面耦合包层泵浦光纤进行高功率光纤激光器的实验验证。利用直径10/125-125的分布式侧面耦合包层泵浦光纤,在国内首次实现了该种光纤107W斜率效率51.3%的放大器输出,并论证了基于分布式侧面耦合包层泵浦光纤双端泵浦的可行性;利用直径30/250-250的分布式侧面耦合包层泵浦光纤,提出了级联放大方案并获得了两级放大的1009W光纤放大器输出,在国内首次验证了分布式侧面耦合包层泵浦光纤级联放大的千瓦量级系统的可行性。此外,还验证了分布式侧面耦合包层泵浦光纤高功率振荡器实验,获得了1519W斜率效率64.6%的波长为1080nm振荡器输出;探索了1018nm光纤激光级联泵浦分布式侧面耦合包层泵浦光纤放大器实验,获得了118.7W,斜率效率75.6%的放大输出。基于现有实验条件,分别用LD直接泵浦和光纤激光级联泵浦的方式设计了两套万瓦级光纤激光器,模拟结果显示它们都具有输出万瓦高功率光纤激光的能力。