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本文的研究工作是在国家科技重大专项-工业用高功率全光纤激光器的开发（编号:2010ZX04013-052）的资助下进行的。从理论和实验上对千瓦级全光纤激光器的种子源、放大器和传能光纤三大部分的模式控制方式进行了研究，通过在中低功率平台的探究，总结出了一整套适用于千瓦级全光纤激光器的模式控制方案，并使用该方案制作出了300W光纤激光器样机、1kW全光纤激光器以及QBH传能光缆。 千瓦级光纤激光器在进入21世纪后成为研究的热点，得益于它突出的优点正在多个领域取代传统激光器。千瓦级光纤激光器一般采用大模场面积光纤，在提高输出功率同时，会引起光束质量变差等问题。国内外研究机构基于小功率平台做过一些模式控制方面的探索，但结论比较零散，没有系统性的可适用于千瓦级全光纤激光器的模式控制的研究报道出来。 理论上，基于掺镱光纤激光器的四能级速率方程和光纤的标量模理论，推导出了描述光纤激光器和放大器中的模式竞争的速率方程。通过数值模拟，发现多模光纤激光器及放大器中存在模式竞争，通过弯曲光纤等外部模式控制手段可以有效增强基模增益，抑制高阶模增益。 自行搭建了千瓦级光纤激光器种子源的实验系统。该激光器种子源实际为一个200W-300W的直接谐振输出光纤激光器。在弯曲法模式控制实验中，测得了最佳弯曲半径为40mm，此时可获得最大基模光光转换效率。此外还发现包层光剥离器也具有模式控制作用，将剥离器置于激光器谐振腔内比置于谐振腔外可使光-光效率增长3.9％。根据实验结论提出了300W光纤激光器模式控制方案，并制作出基模输出的样机一台。 搭建了千瓦级光纤激光器放大器的实验系统。在实验中发现种子光在进入放大级后会泄漏到包层中，由此导致的功率损耗高达3.06dB，而放大光则不出现此问题，因此建议在能避免放大的自发辐射的情况下尽量选择小功率种子。弯曲法模式控制实验测得放大级的弯曲半径大于56mm时可保证无损耗。鉴于无可用于放大级包层光剥离的产品，还设计了新型包层光分段部分剥离器。依据实验结论提出了1kW光纤激光器的模式控制方案并制作出最大功率为1010W的激光器一台。 搭建了传能光纤模式传输的实验系统。通过实验得知高斯光束在20/400μm（纤芯/包层）传能光纤中传输超过4米距离时，模场分布就不再发生变化。此外，还提出了基于传能光纤弯曲损耗来估算模间功率分布的方法。基于实验确定的原则，设计并制作了QBH传能光缆，并应用于300W光纤激光器样机中。