基于自主研制的20 μm/400 μm掺镱双包层光纤，搭建了主振荡功率放大器，开展了高功率光纤激光实验，实现了中心波长为1064 nm、最高功率为4 kW、斜率效率为81%、光束质量因子（M2）为1.39、拉曼抑制比大于30 dB的激光输出。据我们所知，该结果是已公开报道的基于国产20 μm/400 μm掺镱双包层光纤实现的最高品质激光输出。

通过数值模拟和实验研究了一种基于大模场面积光子晶体光纤的高功率全正色散自相似锁模激光器。激光器采用长为1.9 m 的掺镱双包层大模场面积光子晶体光纤作为增益介质，腔内没有引入色散图，整个激光器工作在全正色散域。激光器采用环形腔结构，利用非线性偏振旋转锁模和一个窄带高斯滤波器实现了稳定的自相似锁模运转。实验最终获得了直接输出平均功率为5 W，重复频率为72 MHz，单脉冲能量超过69 nJ，脉冲宽度为1.699 ps的自相似锁模脉冲输出，经过腔外1200 line/mm 的透射光栅对压缩后脉宽为84 fs。激光器可以实现自启动锁模，光束质量因子M²为1.41。

报道了一种改进的非线性放大环形镜锁模激光器，即在传统的8 字腔和σ腔中，通过加入非互易性元件的方式，有效缩短了光纤长度，降低了非线性积累量，从而提升锁模激光器的重复频率，并且可以改善激光器的自启动特性。传统的“8”字腔保偏光纤激光器必须借助半导体可饱和吸收镜、碳纳米管等真实可饱和吸收体才能锁模运转。本文只利用非互易性元件，在改进的“8”字腔全保偏(PM)掺铒光纤激光器中，实现了重复频率为22 MHz，平均功率为23.6 mW 的孤子锁模单脉冲激光输出，直接输出脉宽为308 fs。传统的“8”字腔光纤激光器的重复频率限制在10 MHz 水平。通过加入非互易性元件，本文在改进的“σ”腔非保偏掺铒光纤激光器中，在呼吸孤子锁模域获得了重复频率为80 MHz，平均功率为36 mW 的单脉冲激光输出；在正色散域获得了重复频率为53.6 MHz，平均功率为14 mW 的单脉冲激光输出。