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多组分磷酸盐玻璃相对于商用石英光纤具有许多优势，如声子能量适中有助于降低非辐射跃迁几率、提高发光效率;高折射率使其具有较大的受激发射截面;高稀土离子掺杂浓度能有效吸收泵浦光，可在短光纤中实现高增益;加上其较低的非线性系数和激光振荡阈值，无光致暗化问题等优点，被公认为优良的激光放大介质，磷酸盐光纤也成为紧凑形高亮度光纤激光及单频光纤激光器极具潜力的增益介质。此论文基于Al(H2PO4)3-KH2PO4-Ba(H2PO4)2-P2O5磷酸盐玻璃光纤，研究Nd3+离子掺杂异形光纤的拉制、激光输出及异形包层结构对其泵浦光吸收效率、单位长度增益的影响。 论文第一章首先综述了异形光纤的潜在定义与优势，阐述了异形光纤的特性与传输机理，随后介绍了异形光纤的原理和矩形、D形结构光纤的最新研究进展。针对稀土掺杂异形光纤的激光输出和耦合转化效率的优势进行了文献综述，然后提出了本论文的研究内容和思路。 论文第二章介绍了磷酸盐异形光纤的传输理论计算、结构设计、制备方法和性能测试的基础理论。文章主要采用二维射线分析法，模拟分析了圆形、矩形、D形及非稳腔结构光线的传输耦合性能。通过计算泵浦光在缺陷型及新型螺旋形内包层光纤中的光束传输和掺杂纤芯的泵浦耦合效率，分析泵浦光中螺旋光的产生和局域模的限制，探索异形结构对光纤吸收效率和激光模式的影响。 论文第三章主要是掺钕磷酸盐异形双包层光纤激光性能的对比研究。首先探究了掺钕磷酸盐D形单包层及涂覆层光纤的损耗系数及增益特性，详细描述了实验制备的步骤和测试光纤的激光性能研究。另外，实验对比了相同制备条件下的D形光纤、六角形光纤、偏心形光纤和圆形光纤的激光输出性能，D形内包层结构光纤在23cm时获得了功率为2.52W的1053nm波长最佳激光输出，高于其他三者对应的2.08W，1.67W，1.22W。四者对应的斜率效率分别为41.5％、33.56％、27.7％和22.3％。 论文第四章是本论文的结论部分，概括了全文的实验研究结果和创新点，同时指出了存在的不足及需要补充改进之处。