光纤激光器是一种新的特种光源,它有着固体激光器所不具备的结构简单、光束质量好及效率、便捷性高等显著特点,是目前激光及能源领域内科学研究与工程应用所关注的热点内容。随着光纤激光器技术的进一步研究和发展,迫切需要提升光纤激光器的输出功率、损伤阈值等特性。对光纤进行扩束操作,从而降低纤芯的功率密度是提高超快光纤激光器输出功率,改善其输出特性的行之有效的方法之一。本次研究利用热扩芯光纤局部纤芯直径大于普通单模光纤直径,且其他尺寸基本保持不变的这一特点,提升光无源器件-锁模器件的功率阈值,从而提升超快光纤激光器的输出功率与损伤阈值。小尺寸和低成本是光无源器件发展的必然趋势,而扩束技术被认为是应对这一趋势的极具潜力的技术,扩束技术的进步是对光集成器件的一次重要推动。热扩芯光纤可以在超快激光器集成化、微型化研究上发挥巨大优势。本文主要从以下几个方面展开研究工作:1、研究对比几种常见的光纤扩束技术,并对光纤热扩芯技术进行深入研究。在理论上分析其扩芯原理及形成过程,建立理想的理论模型,探讨其光学特性及在超快激光领域内的研究应用价值。2、在实验上制备热扩芯光纤并加以检测。依据扩束相关理论指导对普通单模光纤进行了扩束操作,在实验室制作出了热扩芯光纤,并将之集成到锁模器件中,且在实验中与普通锁模器件功率阈值进行了对比分析,为提高锁模器件的性能提供了一个良好的选择。3、基于扩束光纤锁模器件搭建了一个超快光纤激光器。实验测试了激光器输出功率,并与普通的激光器输出功率作了比较,得出了扩束后激光器输出功率增大的结论。