1.5μm高功率光纤激光器输出激光位于“人眼安全”波段且在石英光纤和大气中传输损耗低，因而在大容量光纤通信系统、自由空间光通信、激光雷达和引力波探测领域有着广阔的应用前景。铒镱共掺光纤和大模场掺铒光纤是实现1.5μm高功率光纤激光器的重要增益元件。在上述两种增益光纤的研制方面，国外有大量的相关报道并取得了优异的研究成果，但国内仍处于起步阶段。本文基于MCVD工艺结合液相掺杂技术，针对铒镱共掺光纤和大模场掺铒光纤的制备方法开展研究工作。
　　首先，本文介绍MCVD工艺制备过程及其对光纤预制棒特性的影响，重点研究了预缩管、疏松层沉积、预烧结、玻璃化和塌缩等工艺过程对实现纤芯高掺P的影响。纤芯高掺P是制备具有优异激光性能的铒镱共掺光纤的关键。随后介绍了光纤预制棒的折射率剖面、光纤吸收、背景损耗等性能分析及表征测试。
　　基于MCVD工艺深入研究，通过“反向沉积”，优化制程工艺参数，并结合“中心硅层沉积”，实现了纤芯P2O5含量高达14.12mol%的铒镱共掺光纤。针对掺P光纤典型的中心凹陷问题，进行了详细模拟分析，阐明了其对光纤性能的影响。通过不断优化工艺，制备了无中心凹陷的高掺磷铒镱共掺光纤。通过引入Al2O3有效缓解P的挥发消除纤芯凹陷，同时降低折射率，增加稀土离子的溶解度。该工艺制备的铒镱共掺光纤成功实现1.5μm激光输出，而镱波段放大自发辐射的抑制是下一步的研究重点。铒镱共掺光纤的研究成果对打破国外在该技术上的垄断局面有重要意义。
　　对于大模场掺铒光纤，通过控制原料纯度和优化除水工艺将铒纤在1200nm处的纤芯背景损耗降至4.30dB/km。通过优化沉积过程和掺杂溶液浓度，制备了在1530nm纤芯吸收为76.13dB/m的高吸收掺铒光纤。研究表明，纤芯共掺La3+有利于降低Er3+的团簇率，同时可以减少Al3+掺入，降低纤芯数值孔径。通过八趟芯层沉积，制备了纤芯直径3.26mm的预制棒，并将其拉制成40/125μm的大芯径掺铒光纤，用该类型光纤搭建MOPA结构最终实现1.52W的激光输出。通过进一步优化Er3+浓度和光纤激光系统，有望实现更高功率激光输出。