微结构光纤较普通光纤以其独特的光学特性和灵活的结构设计引起了学术界和工业界的广泛关注。将微结构光纤作为激光增益介质,同样成为人们研究的热点和焦点。本文首先介绍了微结构光纤作为增益介质在激光放大方面的发展和研究状况,微结构光纤特性在激光放大方面的应用以及光纤激光器件研究的最新进展。目前,研究微结构光纤的模型和方法很多,文章对常用的方法和模型进行了简要的分析和比较。然后,给出了普通光纤放大器的基本原理以及实现粒子数反转的速率方程。在这个过程当中,主要讨论了光纤放大器的构造、泵浦光源的选择、泵浦波长的选用以及影响掺杂离子放大效果的不利因素等,为后面建立掺杂铒离子系统提供了依据。随后,着重介绍了等效折射率模型,利用此模型可以将微结构光纤等效为普通阶跃型光纤,这样就能够计算空间结构对微结构光纤包层等效折射率的影响。在此基础上利用数学软件MATLAB模拟分析了微结构光纤在激光放大方面的系列特性。在计算微结构光纤传播常数时,作者发现可以利用普通光纤中计算传播常数的三个近似公式求解微结构光纤的传播常数。文章结合等效折射率模型,在一定条件下对几种计算传播常数的方法进行了模拟和比较,从而证实文中所用数值计算模型的正确性和有效性。利用上述理论可以得到特定波长及不同结构下微结构光纤的场分布,结合普通光纤掺铒能级系统的功率传输方程和速率方程,论文采用980nm泵浦光对1550nm信号光进行泵浦,数值模拟了微结构光纤可控性的结构对输出特性的影响,并且模拟了泵浦功率、掺杂浓度等对输出功率、增益情况的影响及其在沿纤长度上的分布。最后,文章对模拟结果进行了相应的理论分析,并且对模型的进一步优化进行了讨论。