光纤激光变频系统的主要作用是利用非线性频率变换技术将近红外波段激光转变成为中红外波段激光。中红外波段激光在诸多领域都有着很重要的应用，主要包括远程自由空间光通信、环境监测、医疗诊断，除此之外，中红外激光在军事应用领域也有着很重要的应用，主要集中于成像激光雷达和激光定向红外干扰。

然而常见的固体激光器工作波长均集中于近红外波段，必须发展中红外激光介质或采用非线性频率变换技术才能将激光器的工作波长变换至所需范围。早期基于非线性频率变换技术实现的中红外激光器均采用传统固体激光器作为泵浦源，一般都伴有体积大，易受外界振动、温度变化等因素干扰，稳定性差，难维护且维护成本高等缺点。

相比传统固体激光器而言，光纤激光器具有光束质量好、光谱灵活可控、转化效率高、体积紧凑、热管理方便等诸多优点；利用光纤激光器泵浦实现的中红外光参量振荡器具有参量转换效率高、稳定性高、易于调谐、结构紧凑、集成度高等诸多优点。

为了实现近红外激光到中红外激光的变换，人们专门发展了一门学问——频率变换技术，用来将激光器的工作波长变换至所需范围。传统的固体激光器波长都是由自身的能级结构决定的，一般来说都是固定不变的，但是频率变换技术，特别是其中的光学参量振荡技术，波长是由人工定制的非线性晶体决定的，只要改变一点点细节，就可以实现极大的转化，使得激光的波长变换出无数种可能，更可以变换到之前无法实现的波段去。

要实现高功率的光纤变频中红外激光，需要克服光纤激光内的偏振不稳定、自脉冲、光纤非线性效应、参量逆转换效应、寄生振荡效应等多种不利因素的影响，并突破一系列的科学难题。

国防科学技术大学光电科学与工程学院高能激光技术研究所研究团队紧跟大功率光纤激光技术发展的潮流，借助于研究所光纤激光技术的突飞猛进，自主创新，勇攀高峰，在充分调研之后大胆创新，选择了连续波光纤激光泵浦中红外光学参量振荡器作为突破口，先后攻克了光纤激光的混合放大、偏振补偿、高效率中红外频率变换等技术难题，在国内率先开展了光纤变频中红外激光技术研究。

与传统空间固体激光器相比，利用光纤激光器作为变频光源，有如下众多优势：

（1）结构灵活：不因振动或温度变化而产生变化，重量轻、结构灵活、携带方便，能满足不同场合需求；

（2）波段灵活：光纤激光工作波段远超过固体激光器，更可实现光谱定制，使能量集中于一支或多支谱线，且光谱形态和包络灵活可控；

（3）切换灵活：光纤激光器件集成度高，容易实现频率、偏振、相位等的调节控制，实现不同功能；

（4）连续波工作模式：采用连续波光纤激光器作为泵浦源，可以提高系统的使用寿命，实现功率稳定的中红外激光输。