微米尺寸的光学圆形微腔，由于其极高品质因数（Q值）的回音壁模式(Whispering Gallery Mode，WGM)和极小的模体积特性，在非线性光学、腔体量子电动力学、超低阈值的微腔受激辐射放大过程等研究和应用领域受到高度重视。由圆形微腔构成的WGM激光器，通常采用侧向光泵浦的消逝波增益耦合方式，由于泵浦光须经过包层染料溶液的吸收才能激发处于微腔WGM的消逝场内的染料分子，消逝场外的染料分子徒然损耗了泵浦光能量，增加了产生激光的阈值能量。为了有效地提高激光的泵浦效率，本文采用轴向消逝波激励增益方式激发光纤中的WGM激光，研究了这种光纤WGM激光由Q值变化引起的激光辐射特性，具体研究内容包括如下三个方面：

(1) 将不同直径的石英光纤分别浸入低折射率的罗丹明6G乙醇和乙二醇混合溶液中，采用沿光纤轴向光泵浦消逝波激励染料增益的方式，研究回音壁模式光纤激光辐射的阈值能量和混合溶液的折射率的依赖关系。实验结果表明，随染料混合溶液折射率的增加，对小直径光纤，阈值能量随之增加；对大直径光纤，阈值能量单调缓慢递减；对直径适中的光纤，阈值能量先减后增，存在一个和最小阈值能量对应的最佳折射率。用消逝波激励的回音壁模式激光理论，导出了回音壁模式光纤激光的阈值能量公式。理论计算曲线和不同直径的光纤阈值能量实验数据完全吻合；

(2). 将直径为93 mm的石英光纤分别浸入一系列低折射率的罗丹明6G乙醇和乙二醇混合溶液中，采用沿光纤轴向光泵浦消逝波激励染料增益的方式，研究回音壁模式激光辐射的波长及谱线线宽随增益包层溶液折射率的变化规律。实验发现，随染料混合溶液折射率的增加，回音壁模式激光辐射的波长向短波方向移动，同时谱线不断变宽。用回音壁模式染料激光的四能级模型所满足的激光上能级和所有能级上的分子数比值g (l)曲线，很好地解释了波长漂移现象；由电磁波所满足的特征方程导出了WGM激光的谱线线宽公式，很好地解释了实验结果；

(3). 将直径不同的一系列石英光纤分别浸入包层介质折射率为1.396的罗丹明6G乙醇和乙二醇混合溶液中，采用沿光纤轴向光泵浦消逝波激励染料增益的方式，研究回音壁模式激光辐射的中心波长及谱线线宽的变化规律。实验发现，随石英光纤直径的减小，回音壁模式激光辐射的波长向短波方向移动，同时谱线不断变宽。用回音壁模式染料激光的四能级模型所满足的激光上能级和所有能级上的分子数比值g (l#p#分页标题#e#)曲线，很好地解释了波长漂移现象；由WGM激光的谱线线宽公式与实验宽度进行对比分析，二者吻合得很好。

实验和理论分析结果表明，以上实验现象都是由Q值变化引起的尚未见文献报道的微腔光学新现象。