光纤激光器凭借其在结构和性能上的双重优势,成为近年来光电子领域的研究热点之一。大模场双包层光纤的出现极大地提高了光纤激光器的输出功率,但是也降低了激光的光束质量。双包层光子晶体光纤的出现,在使纤芯模场直径得到进一步增大的同时还能保证纤芯激光基模运行,从而为实现高峰值功率、高光束质量的脉冲激光开辟了一种新的途径。但由于光子晶体光纤的空气孔结构,使其应用多采用空间结构,稳定性、可靠性差,实现光子晶体光纤的全光纤化极具挑战,但是这也是当前的发展趋势。本论文将基于光子晶体光纤实现放大器的全光纤化作为主要研究内容,提升系统的整体稳定性,降低光子晶体光纤的使用门槛,为大范围应用打下基础。本论文主要从以下几个方面介绍课题的研究工作:1.充分调研总结端面信号/泵浦耦合器的制作方法,遵守绝热拉锥和亮度守恒原则,学习端面信号/泵浦耦合器的设计及制作流程,为实现光子晶体全光纤化打下理论和实验基础。2.基于国产光子晶体光纤实现全光纤化光子晶体光纤放大器:首先通过大量实验、不断优化切割参数,利用CT-106切割刀实现光子晶体光纤的小角度切割;接着结合输出光子晶体光纤参数,利用套管法实现组束光纤的熔融拉锥;随后通过改进熔接参数,掌握光子晶体光纤的熔接技术;最后利用上述掌握的端面信号/泵浦耦合器整个制作流程实现了全光纤化光子晶体光纤放大器,并对该放大器进行测试,并分析了实验结果。3.利用已掌握的端面信号/泵浦耦合器制作技术,实现了光子晶体光纤放大器一体化的研制。端面信号/泵浦耦合器的输入信号光纤为普通单模光纤SMF-28,输入泵浦光纤为常见的105/125μm多模光纤,数值孔径NA=0.22,输出光纤为双包层掺镱光子晶体光纤40/200/450μm(NA=0.03/0.60)。探究光子晶体光纤与端帽的熔接,完善放大器制作流程,最终完成了光子晶体光纤放大器的一体化制作。基于制作的放大器,实现了108.1W的激光放大输出,斜率效率为72.7%。同时对放大器的转化效率、输出光谱和光斑形态等参数进行了测量。设计了一体化封装制冷夹具,实现模块化设计,为下一步的广泛应用打下了基础。