光流体技术(Optofluidics)是指光学与流体学相结合，提供更为多样化功能的相关技术。它结合了光学系统和微流体系统，具有紧凑性、灵活性、耐用性以及低成本等优点，在许多领域中显示出独特的优势和巨大的发展前景。本论文以光流体生物激光器泵浦源的迫切应用需求为切入点;以实现低重复频率纳秒绿光脉冲为目标，通过光纤激光器及非线性频率转换的技术手段，主要围绕包层泵浦声光调Q纳秒掺镱全光纤激光器、主振荡功率放大结构掺镱光纤激光器的放大系统、1μm光纤激光器借助LBO晶体的绿光倍频以及倍频绿光激光作为泵浦光在光流体生物激光器上的应用展开了理论与实验的研究，主要包括以下内容:　　(1)实验研究了低重复频率(＜10 kHz)包层泵浦声光调Q纳秒掺镱全光纤激光器。在连续掺镱双包层光纤激光器的谐振腔内加入声光调制器(AOM)，构成声光调Q纳秒掺镱全光纤激光器。在低重复频率下，通过改变AOM在谐振腔中的位置，择优选取了低重复频率包层泵浦声光调Q纳秒掺镱全光纤激光器种子源的实验方案，成功抑制了ASE噪声，明显改善了光谱信噪比。该种子源采用环形腔结构，借助AOM，获得了重复频率在0.5-30 kHz连续可调，中心波长为1063.4 nm、脉宽在18 ns左右的调Q脉冲;重复频率为1 kHz时，平均输出功率为1.5 mW。并从调Q的基本原理出发，对种子源在不同重复频率下的输出特性进行了理论分析。　　(2)实验研究了主振荡功率放大结构掺镱光纤激光器的放大系统。以种子源输出的中心波长为1063.4 nm、重复频率为1 kHz、脉冲宽度为18 ns、平均功率为1.5 mW的调Q脉冲作为种子光，进行两级放大，搭建了主振荡功率放大结构的全光纤激光器。种子光经第一级非保偏掺镱光纤放大和第二级保偏掺镱光纤放大后，实现了平均功率高达120mW的激光输出，其脉冲宽度为12 ns，单脉冲能量高达120μJ，3dB光谱线宽为1.81 nm，偏振消光比为16.5 dB。在主放大级最大输出功率下，其脉冲宽度较种子光和第一级放大级的输出光有所减小，这是由于放大过程中脉冲前沿增益饱和导致的;同时由于输出激光的峰值功率高达10 kW，超过了受激拉曼散射（Stimulated Raman Scattering，SRS）的阈值，光谱中出现了中心波长为1113 nm的拉曼峰。　　(3)在低重复频率包层泵浦声光调Q纳秒掺镱全光纤激光器研究的基础上，从倍频理论出发，对掺镱光纤激光的倍频特性进行了初步的理论与实验探讨。中心波长为1063.4nm，3 dB光谱宽度为1.81 nm，最大输出功率为120 mW，峰值功率为10 kW，消光比为16.5 dB的基频光，通过采用独立设计的光纤激光器倍频腔型结构，最终获得了平均输出功率为21.40 mW，重复频率为1 kHz，脉冲宽度为12 ns，中心波长为531.7 nm倍频绿光激光输出，其最大转换效率为17.83％。　　(4)倍频绿光作为红色光流体激光器泵浦光方面的应用。在实现了不同增益介质的液芯光纤制作的基础上，采用法布里-珀罗腔作为红色光流体激光器的光学谐振腔，进行红色光流体激光器的研究，初步实现了荧光光斑及荧光谱的输出。目前正在优化各种参数，以期获得红色激光的输出。