掺铋（Bi）光纤由于其超宽带近红外发光性能引起了广泛关注，然而实现U波段高效放大的高锗（Ge）掺铋光纤在国内依然尚未研制成功，这是因为在掺铋光纤中实现高掺锗是一项极具挑战的工艺难点，同时如何实现Bi向Ge相关铋活性中心高效转化也是一个难题。基于改进的化学气相沉积技术，制备了一种纤芯GeO₂摩尔分数约为42%的高锗掺铋光纤。其吸收测试结果显示，在1650 nm处出现明显的Ge相关铋活性中心的吸收峰。通过单级放大系统表征了其放大性能，在1670 nm处实现了26.3 dB的最高增益，增益效率达0.165 dB/mW。

铒镱(Er ³⁺/Yb ³⁺)共掺光纤是实现波长为1.5 μm激光的重要增益介质之一。但是石英基Er ³⁺/Yb ³⁺共掺光纤很容易产生波长为1 μm的放大的自发辐射(ASE)光,不仅降低1.5 μm激光的泵浦转换效率,而且是限制1.5 μm激光功率提升的“瓶颈”。研究结果表明,提升纤芯磷的掺杂量,能够增大纤芯基质的最大声子能量,有利于抑制Yb ³⁺的ASE光和Er ³⁺→Yb ³⁺的反向能量传递,从而提高Er ³⁺/Yb ³⁺共掺光纤的泵浦转换效率。通过改良的化学气相沉积制备工艺可以减少磷元素在高温条件下的挥发,从而成功制备出高掺磷的10/130 μm双包层Er ³⁺/Yb ³⁺共掺光纤。测试光纤后向的1 μm ASE光谱随泵浦功率的变化,并且搭建两级激光测试平台,测得Er ³⁺/Yb ³⁺共掺光纤激光的斜率效率为35.5%。

介绍了一种新的改进化学气相沉积法（MCVD）+气相轴向沉积法（VAD）预制棒制备工艺，该工艺按照归一化波导结构进行工艺设计和参数控制，即采用MCVD法制备归一化结构参数轴向一致的芯棒，然后采用VAD法轴向沉积相应的外包层，从而得到波导结构轴向均匀一致的预制棒。采用新工艺实验研究了非零色散位移光纤的制造过程，成功制造了波导结构均匀的光纤预制棒，有效地利用预制棒的锥度增加有效长度，光纤的生产效率提高约15%，节省了成本。详细分析了该工艺方法的三个关键环节：芯棒归一化结构制备，芯棒收缩比的设定，VAD松散体沉积。研究结果对非零色散位移光纤的生产具有实际的指导意义。

报道了双芯掺铒光纤(TC-EDF)的研制工艺，采用改进化学气相沉积（MCVD）和光子晶体堆积工艺成功试制出单芯掺杂型双芯掺铒光纤。利用耦合模理论和速率方程数值模拟了信号功率在双芯掺铒光纤中的传输并分析了双芯掺铒光纤的增益均衡特性；同时制作了双芯掺铒光纤放大器(EDFA)并进行实验测试。结果表明，双芯掺铒光纤具有良好的增益均衡特性。

采用改进化学汽相沉积(MCVD)与溶液掺杂结合的方法探讨了掺铋石英光纤预制棒的制备工艺,研制了具有红外宽带发光特性的掺铋SiO2-Al2O3-GeO2光纤。研究了不同掺锗浓度与氧气浓度条件下制备的预制棒的光谱特性。掺铋预制棒切片在532 nm和808 nm光激发下，产生中心波长为1146 nm,半峰全宽为204 nm与中心波长为1281 nm,半峰全宽为250 nm的近红外发光。拉制的光纤在808 nm光激发下,产生了中心波长为1265 nm,半峰全宽为280 nm的近红外发光；在976 nm光激发下，观察到光纤产生中心波长为1125 nm，半峰全宽为460 nm的超宽带近红外发光。光纤与预制棒的发光存在明显差异。通过控制预制棒制备工艺可以使铋掺杂光纤的发光满足实用的需要。

利用耦合模理论分析了双芯光纤(TCF)的耦合特性与其结构参数的关系。结果表明,不同结构双芯光纤可能具有相同的耦合特性,从而可以根据实际应用对双芯光纤参数进行优化。同时提出一种改进型的双芯光纤制作工艺,采用化学气相沉积(MCVD)和光子晶体堆积工艺制作出均匀性良好的双芯光纤并对其参数进行了测量。

对三包层的大负色散、负色散斜率的色散补偿光纤进行了理论研究,分析了各个参量对色散曲线的调节作用,发现色散补偿光纤只有在一定范围的拉丝芯径内,以牺牲负色散数值才能获得大负色散斜率;采用在光纤拉丝时旋转预制棒的工艺减小了光纤的偏振模色散,并进一步改进国内已有的改进的化学汽相沉积(MCVD)光纤生产工艺,研制出了较高水平的色散补偿光纤。