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随着人类社会步入信息化时代,对通信的需求呈现飞速增长的趋势,波分复用(WDM)通信技术应运而生。目前,WDM系统的发展呈现出以下两大趋势:一方面,WDM正在由点到点传输系统向WDM全光网发展。光分插复用器(OADM)能够在光域上实现信号的上下载,克服了传统技术的电子瓶颈,是实现WDM全光网的关键技术。另一方面,WDM通信系统正朝着信道数目越来越多的方向发展。为了降低成本,以多波长激光器作为通信系统光源成为必由之路。在各类多波长激光器中,多波长掺铒光纤激光器(MW-EDFL)以其众多优点成为了研究热点。本论文的选题来源于国家973项目“基于微结构光纤的光电子功能器件的创新与基础研究”(2003CB314906)和天津市自然科学基金项目“新型多功能集成光子晶体光纤Raman放大器”(06YFJZJC00300)等项目,主要以多波长掺铒光纤激光器为研究对象,进行了相关的理论和实验研究。完成的主要创新性工作如下:1阐述了线形腔光纤激光器和环形腔光纤激光器的基本理论和多波长掺铒光纤激光器稳定振荡的条件,总结了几种实现多波长掺铒光纤激光器的稳定振荡的方法。2对保偏光纤光栅的光谱特性进行分析的基础上,通过在掺铒光纤环形激光腔中引入偏振烧孔和频谱烧孔效应,利用一个双折射布拉格光纤光栅,在室温下得到了波长间隔小于0.1nm、工作稳定的两波长和三波长的可开关掺铒光纤激光输出。通过调节激光腔中的偏振控制器,得到了最小间隔为0.032nm的两波长激光输出,其最大功率波动小于0.5dB。3对取样光纤光栅的光谱特性和非线性光纤环镜的工作原理进行分析的基础上,提出利用高双折射取样光纤光栅作为波长选择元件,由高非线性光子晶体光纤组成的非线性光纤环镜作为稳频机制的可开关多波长掺铒光纤激光器。实现了波长间隔0.4nm和0.8nm之间可开关的多波长激光输出,各激射波长处的最大功率波动小于0.2dB。4提出利用高双折射光子晶体光纤组成的光纤环镜作为波长选择器件,非线性光纤环镜作为稳频元件的可调谐多波长掺铒光纤激光器。实现了室温稳定、0.078nm波长间隔,3dB带宽内60个波长的同时激光振荡,各激射波长处的最大功率波动小于0.2dB,并且通过调整腔内的偏振控制器,可以实现波长位置的调谐。5利用单个普通的Bragg光纤光栅,通过将其一部分帖置于等强度梁上并施加应力的方法,得到了窄线宽多透射峰的光纤滤波器,并将这一滤波器应用于环形腔掺铒光纤激光器中,实现了室温稳定的窄线宽两波长和三波长的掺铒光纤激光输出,其波长间隔为0.094nm,激射波长处的最大功率波动小于0.2dB。