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近年来,高功率的短脉冲光纤激光器已经在科学研究、工业加工、生物医学方面引起了越来越多的关注。这种光纤激光器因其结构简单、成本低廉和易于使用等优势而更具应用价值。本论文致力于镱掺杂锁模脉冲光纤激光器及其功率放大的研究。首先研究了三种不同腔结构设计的锁模脉冲光纤激光器。其中纤芯泵浦的全保偏8字腔锁模系统实现了中心波长为1064nm,重复频率为4.302MHz,脉冲宽度从82ps到1.33ns连续可调,对应输出平均功率从3.3mW到27.1mW的耗散孤子共振(DSR)方波脉冲输出。而采用包层泵浦的全保偏8字腔结构进行锁模时,输出的锁模脉冲的中心波长为1064nm、重复频率为4.683MHz、脉冲宽度从0.8ns到5ns可调、对应平均功率从74.8mw到429.7mw。上述两种锁模光纤激光器都采用全保偏结构,其锁模可启动,且能长时间保持稳定,振动等恶劣环境不会使其失锁。为了简化8字腔的结构,采用包层泵浦的9字腔结构进行锁模研究,获得中心波长为1065nm,重复频率为9MHz,脉冲宽度的可调范围从0.677ns到2.103ns,对应输出平均功率从0.761W到2.2W的方波脉冲激光,其脉冲能量可高达244nJ,而峰值功率基本稳定在120W。基于种子稳定性与输出功率两方面的考虑,选用包层泵浦的8字腔锁模光纤激光器作为种子源,通过两级主振荡功率放大(MOPA)结构,研制了 一种脉宽可调的高功率脉冲光纤激光器。其中第一级放大级将功率提升到2W的水平,目的是为了抑制后续放大过程中可能产生的放大自发辐射(ASE)。而第二级主功率放大级则采用5m的大模场掺镱双包层光纤作为增益介质,最终在150W的泵浦功率下实现了 100W的平均功率输出,光光转换效率为65.53%,而重复频率仍为4.683MHz,脉冲宽度仍是从0.8ns到5ns可调,峰值功率可高达26kW,并且保持良好的光谱质量,没有出现受激拉曼散射(SRS)等非线性效应。