藍光光纖激光器是利用稀土離子上轉換的發光機理，即采用波長較長的激發光照射摻雜的稀土離子的樣品時，發射出波長小于激發光波長的光。稀土離子的上轉換發光機制一般可以分為激發態吸收、能量轉移和光子雪崩三種過程。 

    藍光上轉換光纖的輸出波長一般在450～490nm之間，目前能獲得藍光輸出稀土離子主要有Tm3+,Pr3+兩種，但大多數情況下，為了提高泵浦吸收效率和上轉換發光效率，往往采用將Tm3＋或者Pr3+離子與Yb3+離子共摻的方式，通過Yb3+離子的敏化作用，利用多聲子吸收的原理獲得高效的上轉換發光效應，Tm3＋/Yb3+共摻和Pr3+/Yb3+共摻這兩種方式的上轉換光纖激光的最多。