理论分析了波长为2 µm的掺铥光纤放大器中受激布里渊散射（SBS）对激光输出性能的影响，研究了双包层掺铥光纤在793 nm的泵浦波长和1.9~2.1 µm的激光工作波段的光模分布、有效折射率、有效模场面积和归一化频率，数值计算了在1.9~2.1µm的激光工作波段双包层掺铥光纤中的布里渊频移和布里渊增益谱等SBS特性。利用增益光纤中的受激布里渊散射理论模型，研究了受激布里渊散射对掺铥光纤放大器激光输出性能的影响。在DTDF-10/130双包层掺铥光纤中，使用功率为100 W、波长为793 nm的连续光作为泵浦，可对波长为2 μm、功率为0.01 W的连续信号光进行放大。当泵浦光功率填充因子为0.01、0.02和0.03时，信号光的最大输出功率分别为25.27 W、31.08 W和34.06 W。对应的最佳双包层光纤长度为2.66 m、2.02 m和1.75 m，由受激布里渊散射产生的斯托克斯光功率分别为1.68 W、1.39 W和1.14 W。结果表明，在掺铥光纤放大器中使用泵浦光功率填充因子大的双包层光纤可以降低光纤长度，从而减小受激布里渊散射对信号激光输出功率的影响。本文的数值模型可以对光纤放大器的光纤长度进行优化，对提高实验效率、降低实验成本具有重要价值。

近年来，相干探测激光雷达是测量远距离低空风切变的有效手段，1.6 μm波段固体激光器以其人眼安全、探测器件成熟等优势成为相干雷达主要光源。其增益介质Er:YAG晶体在1532 nm波段有较强的吸收峰，但吸收谱较窄，因此通过使用1 532 nm光纤激光器进行谐振泵浦可以有效提高晶体输出效率。为此，文中以Er/Yb双包层光纤为增益介质，1532 nm光纤光栅为反射腔镜，976 nm半导体激光器为泵浦源，实现了全光纤化1532 nm激光输出。输出激光最大功率73.44 W，波长可调谐范围为1531.35~1532.14 nm，波长谱宽为0.06 nm，x和y方向的光束质量M²分别为1.38和1.26，是1.6 μm固体激光器的理想泵浦源。并采用此激光器泵浦Er:YAG非平面环形腔获得1.3 W单频激光输出，斜率效率为31.76%。

为实现高功率光纤包层光剥离器被动冷却，需要同时对光纤和封装壳体进行有效热管理。采用一种基于铁氟龙毛细管分段化学腐蚀光纤的制备技术，使用紫铜作为壳体材料，并通过有限元分析算法对壳体温度场进行仿真计算，对壳体各个结构参量进行优化分析，设计了满足500 W散热能力的包层光剥离器，并开展了实验验证。研究结果表明，采用铁氟龙管分段腐蚀法，包层光剥离比达到23.7 dB，光纤裸纤上的功率温升速率仅0.007 ℃/W。采用优化设计的壳体，在540 W功率注入下，包层光剥离器使用水冷冷板冷却可以连续出光，壳体最高温度58.7 ℃，使用相变冷板冷却可以单次安全出光50 s，壳体最高温度80 ℃。此研究结果可以为高功率光纤激光设计与研发提供重要参考。

提出了一种基于模间干涉的测量温度、折射率和轴向应变的光纤传感器.在单模光纤与双包层光纤熔接点处形成粗锥，再与两个周期不同的长周期光纤光栅级联，由于模场失配，激发高阶模，形成三个谐振峰，且对不同参量有不同的灵敏度响应，通过解调三个谐振峰的波长漂移，利用系数灵敏度矩阵，可以测量温度、折射率和轴向应变.实验结果表明，温度在25℃~75℃范围内，灵敏度分别为60.07 pm/℃，6.47 pm/℃和103.83 pm/℃；折射率在1.335 5~1.359 5范围内，灵敏度分别为-56.64 nm/RIU，34.02 nm/RIU和-214.84 nm/RIU；轴向应变在200 με~1 400 με范围内，灵敏度分别为-2.14 pm/με，-3.61 pm/με和-2.59 pm/με，且分辨率分别为1.29 ℃、0.000 42 RIU和21.42 με.该传感器具有灵敏度高、线性度良好等优点，可广泛应用于多参量测量领域。