提出一种少模掺铒光纤放大器（FM-EDFA）仿真方法，通过引入泵浦相关的等效掺铒浓度参数来拟合双向泵浦实验数据，并用VPI软件高效仿真FM-EDFA的级联传输性能。采用光隔离波分复用器（IWDM）开展了LP₀₁和LP₁₁两模双向泵浦放大实验，验证了上述仿真方法的可行性。通过优化前后向泵浦功率的比例，设计了一款模式增益约为11 dB的均衡FM-EDFA；仿真结果表明，该FM-EDFA循环传输10次后的差模增益和光信噪比分别为0.56 dB和27 dB，大于32 GBaud DP-32QAM模分复用信号传输系统纠后无误码所要求的光信噪比阈值。

功率低是限制中红外光纤激光器实际应用的一个关键因素，功率提升对于拓展其应用范围具有非常重要的意义。报道了2 W级近单模3.5 μm光纤激光实验装置，即采用976 nm和1973 nm两个波长的泵浦光源级联泵浦铒掺杂氟化物光纤(Er∶ZBLAN)，实现了3.5 μm激光输出。为了进一步提升激光输出功率，采用双向抽运方法，最终实现的室温下连续输出的最高功率为2.32 W。激光激射阈值约为1.5 W，激光器工作时总的光光转换效率为10.33%，中心波长为3.54 μm，激光器工作模式为近单模，光束质量因子(M²)小于1.5。

采用 976 nm 锁波长激光二极管(LD)双向泵浦掺Yb全光纤激光器, 单谐振腔输出1.2 kW近单模激光, 总光光转换效率为70.8%, 光束质量M■■≈1.03, M■■≈1.55, 实验验证在千瓦功率量级内, 正、反泵浦相互影响不明显。光纤激光器从阈值电流到最大电流范围内, 输出功率随泵浦功率曲线基本线性, 在1 kW功率下做8小时稳定性测试, 稳定度在2%以下。激光器可在宽温度范围内工作, 温度循环试验表明, 输出功率随温度变化具有较好的一致性。

基于光纤拉曼放大器(FRA)的非线性耦合方程，采用数值计算的方法首次系统分析了双向多泵浦FRA系统中的偏振相关增益(PDG)特性。根据4个泵浦光源配置的不同，FRA有14种结构。首先整体分析了这14种不同FRA结构中PDG的特点；然后对其中一种结构FRA系统中PDG的特性进行了更具体的分析，包括泵浦-信号、泵浦-泵浦以及信号-信号拉曼相互作用所产生的PDG。研究结果表明，当泵浦总数目一定时，反向泵浦数目越多，其PDG均值越小；当泵浦总数目和反向泵浦数目都一定时，PDG的大小与反向泵浦光波长关系不大；双向多泵浦FRA系统中的PDG主要由泵浦-信号拉曼相互作用所产生的PDG决定。以上结果对有效降低双向多泵浦FRA系统中的PDG有重要的参考价值。

在铒镱共掺磷酸盐玻璃波导放大器系统的速率方程和传输方程中,考虑上转换效应,并引入描述波导中信号光和泵浦光光场相互作用的重叠因子,以此讨论前后双泵结构与单前泵结构中,Er/Yb共掺比、泵浦光和信号光功率、泵浦光模数等因素对信号光增益的影响,并得到信号光增益光谱和放大自发辐射光光谱.模拟结果表明,与单前向泵浦相比,相同功率条件下,前后双向泵浦中,泵浦功率密度低且均匀分布,上转换效应被有效抑制,1532nm处信号光增益增大约2dB/cm,放大自发辐射光总功率提高.前后双向泵浦同样可以减弱多模泵浦光对增益的负面影响.数值模拟结果与实验值基本一致.

研究了1 064 nm波长双向泵浦的掺铥石英光纤放大器(TDSFA),测量了信号开关增益随泵浦功率和信号波长的变化情况.在最大入纤功率1 400 mW泵浦下,放大器在1 485～1 517 nm的较宽范围内具有放大能力,最大增益3.76 dB.分析表明,弱的基态吸收和强的激发态吸收限制了放大器增益的进一步提高,表明上转换泵浦的TDSFA是可行的.

用脉冲调Q的Nd:YAG倍频激光器对一块10.3 mm长的钛宝石晶体实行双向泵浦，获得了88 mJ的脉冲输出能量，38.5%的转换效率和0.003 nm的线宽。