采用四级主振荡功率放大（MOPA）结构，研制了高功率全光纤掺镱皮秒光纤激光器。种子源采用基于非线性偏振旋转（NPR）效应的被动锁模光纤激光器，中心波长为1062.8 nm，重复频率为17.51 MHz，谱线宽度为5 nm，平均功率为7.14 mW。为了抑制功率放大过程中的非线性效应，通过全光纤重复频率扩展器将种子脉冲激光的重复频率提高到281.7 MHz。主功率放大级以长度为4.8 m的大模场面积掺镱双包层光纤作为增益介质。在抽运功率为60 W时，获得的最大平均输出功率为31.2 W，光光转换效率为52%。输出激光脉冲的中心波长为1063.7 nm，脉冲宽度为10.2 ps，重复频率为281.7 MHz，谱线宽度为7 nm，并对激光脉冲的时域和频域特性进行了分析。

对半导体激光器进行调制得到了中心波长为1060.14 nm、谱宽为0.63 nm、重复频率为1.55 MHz、脉宽为11 ns的纳秒种子激光，进而对其进行三级主振荡功率放大（MOPA），实现了18.2 W高功率、高重复频率纳秒光纤激光器。利用此纳秒光纤激光器及自主研制的光纤模场适配器，抽运145 m锥形光子晶体光纤，实现了最大输出功率为2.2 W的全光纤化白光超连续谱光源，光谱范围为440~1700 nm，在整个光谱可探测范围内具有15 dB的光谱平坦度。