超短脉冲串模式激光因其独特的脉冲能量分布特性,广泛应用在超快激光诊断、材料微加工和生物医疗等领域。相比于固体激光器,光纤激光器具有可靠性高、光束质量好、体积小、维护成本低和灵活性好等优点,为扩展超快激光在精密加工领域的应用提供了使用灵活的工具。近十年来,脉冲串模式与光纤激光器相结合的加工模式,在激光烧蚀方面展现出优异的性能。基于脉冲串光纤激光器在材料加工等应用领域的巨大潜力,实现飞秒脉冲串时域波形的可任意编辑就显得尤为重要。此前有报道采用声光调制器和任意波形发生器或函数发生器产生脉冲串激光,并基于此验证了脉冲串对于烧蚀效率的提升。这种调制方案难以实现对单脉冲的强度的精确调控,并且该实现方案的电路系统存在系统庞大复杂、不易集成的缺点,生成的脉冲串形状也会受到任意波形发生器有限的波形种类的限制。基于此,本文提出了一种系统简单、易集成的、时域波形可编程的飞秒脉冲串模式光纤激光器控制方案,既能实现对脉冲串中单个脉冲的强度的任意编程控制,又能够简单灵活地编辑脉冲串的时域波形。本论文的主要研究内容如下:一,分析对比了几种强度调制方式的原理和优缺点,研究了使用声光调制器对超短脉冲串进行任意强度调制的可行性和技术路线。并对脉冲串的光纤放大中涉及的相关技术和原理做了介绍。二,对脉冲串激光控制模块的研究。设计了两种基于现场可编程门阵列结构的脉冲序列控制模块,实现了使用声光调制器对脉冲激光时域特性的精确调节。第一种脉冲序列控制模块能够实现对脉冲串内单个脉冲的选取,在此基础上展示了产生脉冲串的控制方案,从而实现了脉冲串重复频率和所含脉冲数量的可编程控制。第二种脉冲序列控制模块,增加了电调制信号的幅度调节功能,进一步控制声光调制器驱动电压,实现了脉冲串内每个激光脉冲能量分布的精确控制,从而具备了任意脉冲串形状和重复频率可编辑的能力。该方案可编程灵活性远高于任意波形发生器,系统简化易集成,且具有很大的成本优势。特别是其具有对脉冲串内任意单个脉冲强度的调控能力,为进一步研究不同材料的烧蚀冷却工艺提供了新的光源脉冲调控方案。三,基于该时域波形可编程的脉冲串产生技术,结合掺镱啁啾脉冲光纤放大系统,实现了不同时域波形的高能量飞秒脉冲串。分别演示了矩形、阶梯形、正弦形、凹斜坡形和指数形等五种形状的脉冲串及放大,产生了脉冲串间重复率为1MHz、脉冲串能量为20μJ、单脉冲宽度可压缩至300fs的脉冲串激光。