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随着现代光纤WDM通信系统的日益发展,进一步提高通信容量成为亟需解决的问题。最有效的方法就是增加信道数量,而提供多路信号最直接的方法就是采用多个单波长激光器。但是,单纯采用多个单波长激光器会增加成本和系统的复杂程度,因此,能够同时提供多个信源的多波长激光器成为人们争相研究的热点。本文以基于光纤偏振及其双折射效应的环形腔多波长和窄线宽光纤激光器为研究对象,进行了一系列相关的理论和实验研究。本文的主要内容包括:1.阐述了多波长光纤激光器的基本种类及其相关原理。2.提出了一种基于非线性偏振旋转效应的可调谐多波长光纤激光器的实验方案并进行了实验研究。对传输函数T与波长λ和功率P的关系进行了分析和研究;得出了不同输出耦合比的输出波长特性的差别,实验结果表明:输出耦合器输出端耦合比越大,输出功率越大,均匀性越好,但输出波长数减少。并对其原因进行了分析和研究;在输出耦合比为10%的情况下得到了波长间隔为0.35nm、输出功率约为-7dBm最多17个波长的稳定输出。3.提出了一种基于多模光纤拍频效应双波长光纤激光器的实验方案并进行了实验研究。对多模光纤引入的空间模式拍频效应进行了理论分析和实验研究;结果表明,多模光纤的模式拍频效应可用来抑制掺铒光纤的均匀增益而产生多波长的输出并且波长间隔随着多模光纤的长度而变化:多模光纤越长,波长间隔越小。由于偏振烧孔效应和偏振相关以及偏振控制器对腔内偏振态的控制和调节,得到了输出功率约为-2dBm、消光比大于43dB的双波长输出。4.提出了一种基于偏振旋转效应以及高finesse滤波的窄线宽双波长光纤激光器。对高finesse滤波器的输出函数特性进行了理论分析和仿真;分别给出了在加入高finesse滤波器前后的输出波谱图。并分析了在加入finesse滤波器前后输出激光的变化和原因;实验结果表明:加入finesse后,得到了线宽为0.16nm,消光比为18dB以及边模抑制比为16dB的单纵模窄线宽双波长输出。其中心波长分别为1565.1nm和1567.4nm。同时,在对它进行了间隔2分钟为期40分钟的重复扫描结果显示得到的双波长激光非常稳定,波长移动和功率浮动分别小于2pm和0.4dB。