2~5 μm中红外波段激光在科学研究、生物医疗、通信等众多领域中都有重要的应用价值，一直以来都是激光领域的研究热点。主要对目前国内外高功率2~5 μm全固态中红外光纤激光源的发展现状进行了梳理，包括稀土离子掺杂的中红外光纤激光器、波长灵活可设计的拉曼光纤激光器和宽带超连续谱激光器，并对2~5 μm全固态中红外光纤激光源的发展进行了展望。

为了提升中红外光纤激光器的功率和效率，基于掺铒氟化物光纤的高效热管理技术、高性能中红外光纤端帽制备技术和高功率泵浦激光的高效耦合技术，利用高功率976 nm半导体激光器，单端泵浦8 m长、掺杂铒离子的摩尔分数为7%的氟化物增益光纤，实现了33.8 W的中红外2.8 μm激光输出，据我们所知，这是单端泵浦中红外光纤激光器的最高功率水平，此时激光器的光光转换效率达26.4%。

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。

氟化物ZBLAN玻璃光纤在**、通信、医疗等领域具有重要应用价值，超低损耗光纤的制备已成为大国竞争的战略性关键技术。ZBLAN玻璃熔融冷却过程易出现析晶，其内部多发的结晶区域会引起光传输的散射，导致玻璃光纤实际损耗比理论损耗高2~3个数量级，极大限制了其应用。因此，超低损耗ZBLAN玻璃光纤的制备成为光纤领域的一大挑战。空间微重力环境可抑制重力引起的熔体组分对流，大幅降低熔体成核和微晶生长的速度以及ZBLAN玻璃材料凝固过程中的析晶程度，进而降低材料的光学损耗。美国航空航天局在国际空间站已经开展多轮光纤制造技术的相关试验，随着我国空间站的建成运行，在微重力环境中制造氟化物光纤已经具备了初步可行性。概述了国内外太空制造光纤的主要研究进展，着重介绍了微重力环境下超低损耗氟化物光纤的制备原理，探讨了特种光纤“太空制造-地面应用”的可行性。该研究为我国太空制造水平的提升、航天科技应用领域的拓展提供了技术参考。

数值研究了中红外2.8 μm波段基于可饱和吸收体（SA）锁模掺铒氟化物光纤激光器中自相似脉冲的产生及演化过程。结果表明：通过锗棒进行色散补偿使腔内净色散为0.020~0.048 ps²时，基于SA锁模的掺铒氟化物光纤激光器腔内脉冲可维持自相似演化；保持腔内净色散为0.03 ps²，可以获得抛物线形状最理想的脉冲，其脉冲宽度为19.7 ps、峰值功率为630 W、脉冲能量为12.4 nJ。为了进一步优化激光器的输出特性，研究了增益光纤的小信号增益、增益饱和能量以及SA的调制深度、饱和功率等参数对激光器脉冲输出特性的影响，为自相似锁模掺铒氟化物光纤激光器的设计提供了一定的参考。