高功率铒镱共掺光纤放大器(Er-Yb codoped fiber amplifiers EYDFA)输出的1.5μm波段激光具有“人眼安全”特性,在空气和光纤中进行传输时损耗比较低,因此在空间通信、军事、医疗以及科研等领域有着重要的应用价值。由于这些领域通常需要高功率的脉冲激光,近年来对高功率脉冲EYDFA的研究兴趣正在不断升温。本文在理论和实验两个方面对高功率脉冲EYDFA进行了研究,完成的主要工作如下:在理论方面,建立了基于速率方程和功率传输方程的高功率铒镱共掺光纤放大器的理论模型,采用有限差分法对该理论模型数值计算,对高功率脉冲铒镱共掺光纤放大器进行了理论模拟。系统分析了不同泵浦光、信号光以及光纤参数设置情况下,脉冲信号放大情况以及ASE对放大器的影响。对低重复率脉冲泵浦光纤放大器进行了优化设计。研究结果表明,放大器存在一个最佳增益光纤长度和最佳输入信号重复率,信号脉冲峰值功率与脉冲宽度对放大器均有影响。采用脉冲泵浦方式,可以解决低重复率脉冲放大时Yb波段ASE自激振荡的影响,在ASE功率受限情况下,对不同峰值功率泵浦下的信号脉冲与泵浦脉冲间时延的影响进行了模拟分析和优化。通过数值模拟可以在放大器设计阶段对其参数进行优化,对高功率脉冲EYDFA的设计和实验研究有着重要指导意义。在实验方面,对前向泵浦高功率脉冲EYDFA进行了研究。采用MOPA结构,信号源输出的峰值功率32 mW、脉宽为200 ns、重复率为100 kHz的方波脉冲信号通过一级掺铒光纤放大器放大后,得到平均功率为52.40 mW,相应峰值功率为3 W的脉冲信号。该信号再经第二级铒镱共掺光纤放大器放大,采用976nm半导体激光器作为泵源,在15 W的泵浦功率下得到平均功率~3.7 W,峰值功率为185 W的信号脉冲输出。实验结果与理论模拟结果趋势一致。