掺Yb3+光子晶体光纤激光器(PCFL)是较常规光纤激光器更优秀的光子源,它在诸多科技领域有着广阔的应用前景。本论文概述了双包层光子晶体光纤激光器的发展状况及发展前景。从光纤中Yb3+的激光能级结构和光谱特性、双包层PCF的基本结构、PCF激光器的基本结构和功率传输方程等方面讨论了掺Yb3+双包层PCFL的基本工作原理。依据速率方程理论,建立了掺Yb3+双包层光子晶体光纤激光器的理论模型,并利用Rounge-Kutta(龙格—库塔)算法编程,分别对未考虑Raman效应和考虑Raman效应两种情况下激光器的输出特性进行了数值模拟。未考虑Raman效应时,得出了PCFL光学腔内传输功率的分布情况、阈值泵浦功率、输出功率与PCF长度和输出镜反射率的关系以及泵浦功率与输出功率的关系；分析了考虑Raman效应时,PCF长度、纤芯横截面积、纤芯有效吸收系数及泵浦方式对双包层PCFL输出特性的影响,找到了减小Raman效应提高激光输出功率的途径。对掺Yb3+双包层PCFL的功率特性和光谱特性进行了实验研究。采用单端输出方式时,得到的最大激光功率为3.63W,光—光转换效率为30.0%,斜效率为35.1%,输出光谱呈现多波长的特性；采用前后向双端输出时,获得的最大输出功率为4.245W,光—光转换效率为35.1%,斜效率为44.1%,获得了单个波长输出,峰值位于1067.560nm左右。利用闪耀光栅对掺Yb3+双包层PCFL进行了外腔调谐,在近76.3nm (1035.425-1111.770nm)波长范围内实现了连续调谐激光输出；另外,对外腔调谐PCFL的偏振度进行了测量,发现不同泵浦功率下的激光偏振度均大于0.87。