光纤泵浦耦合器作为光纤激光器中最关键的光纤无源器件之一,其纤芯输出光场可以直接决定放大器输出激光的光束质量;目前,国内外对输出纤芯直径40μm以上的高光束质量泵浦耦合器研究极少,本文基于拉锥熔融光纤束(Taper-Fused Fiber Bundle,TFB)技术对大模场高光束质量泵浦耦合器展开理论和实验的研究,提出了级联拉锥实现信号光在大模场泵浦耦合器中模场适配的方案,并展开相应的实验研究。论文的主要内容包括以下方面:1.提出采用较大模场的信号过渡光纤,并通过级联拉锥大模场泵浦耦合器设计方案,实现信号光从小模场信号光纤(10μm)到较大模场信号过渡光纤(30μm)再到大模场输出光纤(50μm)的模场适配;计算了耦合器各项参数、不同的熔融光纤束拉锥比对输出光场可能产生的影响。2.建立了大模场输出光纤的泵浦耦合器的数值仿真模型,分别计算了不同拉锥比下熔融拉锥光纤束和输出光纤的输出光场不同模式占比、信号光的透过率、泵浦光纤的泵浦耦合效率。实验上制作了信号光纤-信号过渡光纤-输出光纤级联的MFA,测试结果表明本文提出方案切实可行。3.基于套管法制作了输出光纤纤芯为50μm的(6+1)×1大模场高光束质量泵浦耦合器。通过攻克熔融光纤束切割、低损耗熔接等关键技术,成功研制出大模场泵浦耦合器;测得耦合器的信号光透过率大于98%,6路泵浦臂平均泵浦耦合效率大于98%,单路泵浦功率承载能力大于1.5 kW,两路总功率大于3 kW、耦合器信号光光束质量评价因子M2=1.59;基于该耦合器搭建了高光束质量的放大器系统,测的放大器总输出功率为2.34 kW,斜率效率为73.7%,最大输出功率时M~2=2.83。