A low-numerical-aperture (NA) concept enables large-mode-area fiber with better single-mode operation ability, which is beneficial for transverse mode instability and nonlinear effects suppression. In this contribution, we reported a high-power fiber amplifier based on a piece of self-developed large-mode-area low-NA fiber with a core NA of 0.049 and a core/inner cladding diameter of 25/400 µm. The influence of the pump wavelength and fiber length on the power scaling potential of the fiber amplifier is systematically investigated. As a result, an output of 4.80 kW and a beam quality factor of ∼1.33 were finally obtained, which is the highest output power ever reported in a fiber amplifier exploiting the low-NA fiber. The results reveal that low-NA fibers have superiority in power scaling and beam quality maintenance at high power levels.

锥形光纤能够有效兼顾非线性效应抑制和模式控制，具备实现高功率、高光束质量光纤激光的潜力。近期国防科技大学研制了锥形掺镱光纤，采用1018 nm光纤激光后向级联泵浦实现了20.2 kW 激光输出，光束质量β因子平均值优于2，拉曼抑制比为33 dB。研究结果展示了锥形光纤在实现万瓦级高光束质量激光方面的优势。

高功率光纤激光器具有高效率、小体积、低成本、抗回光能力强等突出优点，在工业加工等应用领域中具有明显的竞争优势。近期，国防科技大学基于光纤耦合半导体激光器（LD）直接泵浦的主振荡功率放大器（MOPA）实现了单纤20.27 kW的功率输出。放大器采用纯后向泵浦方案，中心波长1080 nm，光光效率达到84.8%，拉曼散射抑制比大于50 dB。通过优化光纤和器件的设计，可进一步提升激光器的功率和光束质量。

当前光纤激光功率提升受限于模式不稳定效应及非线性效应，为了克服上述功率提升限制因素，自主设计并研制了大模场部分掺杂光纤。最终，采用自研部分掺杂光纤及后向级联泵浦方案，成功实现了10.1 kW的光纤激光输出，对应的光束质量因子(M²)为2.16。

高功率高光束质量光纤激光器在工业加工等领域有着广泛的应用，然而光纤中的非线性效应和模式不稳定效应限制着高光束质量光纤激光器的功率提升，采用新型结构大模场增益光纤在同时抑制非线性效应和模式不稳定效应方面具有较大潜力。报道了基于单位自研的纺锤形渐变掺镱光纤激光成功实现6 kW功率、高光束质量激光输出。激光器采用主振荡功率放大结构，放大级采用双向981 nm泵浦纺锤形渐变掺镱光纤，在总泵浦功率为7.68 kW时，输出功率达到6.02 kW，光束质量M²因子约为1.9。通过进一步优化纺锤形掺镱光纤制作工艺及结构参数，有望实现更高功率、近单模光束质量的光纤激光输出。