以稀土镱掺杂光纤作为增益介质的1.0μm波段放大器和激光器在工业、军事、科研等领域有着广泛而重要的的应用需求。其中尤其以磷酸盐玻璃为基质的掺镱光纤,具有稀土离子掺杂浓度高、光谱性能好等优点,在短腔结构单频光纤激光、高重频锁模光纤激光的产生和功率放大等方面展现出巨大的优势。然而磷酸盐玻璃存在易吸水潮解、不稳定等缺点,如长时间暴露在空气中,将影响其使用寿命;与之相反,硅酸盐玻璃虽然增益系数较低,但具有稳定的物理化学性能、优异的机械加工性能。本论文通过将硅酸盐玻璃作为包层,制备出稀土镱掺杂磷酸盐玻璃纤芯硅酸盐玻璃包层的多组分复合玻璃光纤,弥补了现有磷酸盐玻璃光纤存在的不足。并在此基础上进一步设计、研制出多组分复合保偏光纤,具体的研究内容和取得的研究成果如下:一、研究了掺镱磷酸盐玻璃的熔制工艺,针对芯包软化温度差异较大的问题,采用纤芯熔融法制备出掺镱磷酸盐玻璃纤芯K9玻璃包层的复合玻璃光纤。其包层直径为124.4μm、纤芯直径为3.8μm,在1310 nm处的传输损耗为7.56 d B/m,实现了单位长度增益系数为4.2 d B/cm的高增益。二、从光纤波导理论出发,设计出磷酸盐纤芯硅酸盐包层的复合玻璃单模光纤,分别采用纤芯熔融法和管棒法制备出两种掺镱磷酸盐纤芯硅酸盐玻璃包层的复合玻璃单模光纤,研究了不同拉丝制度对芯包界面元素扩散的影响。通过优化工艺,将光纤在1310nm处的传输损耗降至5.54 d B/m,为实现1.0μm单频激光输出提供核心增益材料。三、建立保偏光纤的有限元仿真模型,根据光纤的结构和材料参数通过仿真模拟,进行了熊猫型保偏光纤的设计。通过增大应力区半径和优化应力区组分提高光纤的应力折射值,制备出高性能掺镱多组分熊猫型保偏光纤;应力区的直径为36.2μm,保偏光纤的应力双折射值为5.1×10-4,是普通商用石英熊猫型光纤的1.5倍,表明光纤具有较高的保偏性能。