本文采用反折射率增益导引光纤技术方案实现大模场单模光纤激光输出。全文详细阐述反折射率增益导引光纤的增益导模原理、单模工作条件，并对模式特性进行详细研究，分析了对应光纤放大器的功率放大特性，及其对应光纤激光器的单模工作原理。通过设计实验平台，优化实验参数，验证了其单模工作性能。研究内容主要包括以下几个部分：1、根据复折射率增益导模原理，针对圆形和椭圆形截面的增益导引光纤，在复数域内求解复折射率波动方程和色散方程，分析增益导引光纤模式工作特点和色散特性，得到其大模场单模工作条件，并计算相应的等效模场面积；2、将反折射率增益导引光纤应用到放大器模型中，根据能级速率方程和单向功率传输方程，针对左端泵浦、右端泵浦、双端泵浦、侧面泵浦四种泵浦方式，采用光束追击法和Runge-Kutta数值计算方法，求解功率放大方程，分析反折射率增益导引光纤放大器的增益放大能力和光纤参数（长度、芯径、数值孔径等）相互关系，优化设计参数，完成光纤放大器模型的理论分析；3、将反折射率增益导引光纤应用到激光器模型中，根据能级速率方程和谐振腔功率传输方程，针对侧面泵浦方案，采用迭代的光束追击法和Runge-Kutta数值方法，求解激光模式的振荡过程，各横模发生模式竞争，最低阶LP01单模产生激光振荡，从而得到该种光纤激光器大模场单模振荡条件，并分析激光的输出功率、斜率效率与光纤参数（长度、芯径、数值孔径等）和谐振腔参数的相互关系，优化激光器的设计参数，完成大模场激光器单模工作特性的理论分析；4、针对反折射率增益导引光纤的弯曲变形，采用保角变换数学方法，对弯曲光纤进行数学等效，成为折射率渐变的直光纤数学模型，对等效直光纤进行数值求解，研究反折射率增益导引光纤的弯曲模式畸变，并求得弯曲模式损耗；5、根据反折射率增益导引光纤激光器的模式竞争原理和单模工作特性，搭建侧面泵浦光纤激光器实验平台，验证反折射率增益导引光纤的大模场单模工作特性。分析光纤激光器的热动力学过程和热致温度变化，优化实验系统参数，最终实现100μm、200μm、300μm大模场单模激光输出，输出激光光束质量因子M~2均小于2，等效单模模场面积达到35×10~3μm~2，最高输出功率达到32.35W，最大光光斜率效率为26.4%。