啁啾脉冲放大(CPA)技术是产生超短超强激光脉冲的重要手段,在激光聚变快点火、宽光谱诊断和X射线激光等领域有重要应用,但是由于其种子源不稳定,限制了其应用范围。近年来,光纤锁模激光器由于结构紧凑、光束空间质量高、成本低廉等优点而受到广泛关注。其中,掺铒光纤锁模激光器输出激光的中心波长在1550nm附近,其倍频中心波长在775nm附近,与Ti:Sapphire激光器的中心波长相近,可以用来替代CPA系统中Ti:Sapphire振荡器,从而提高系统的稳定性和可靠性,这对于CPA技术的商用化和拓宽其应用领域具有重要意义。本文利用BBO晶体的折返点性质,围绕掺铒光纤锁模激光器系统的搭建和飞秒宽带倍频开展研究工作,主要研究内容包括以下几个方面:1.根据掺铒光纤锁模激光宽带倍频的设计参数和倍频耦合波方程,采用分步傅里叶算法对倍频耦合波方程进行了数值求解。详细分析了基频光的脉冲宽度、光谱宽度、倍频晶体厚度等因素对倍频光的谱宽和倍频效率的影响,提出了选择最佳倍频晶体尺寸的标准。2.基于非线性偏振旋转效应的原理,搭建并优化了全光纤掺铒光纤锁模激光器,获得了中心波长1560nm、谱宽30nm、脉宽200fs、重复频率80MHZ、平均功率大于100m W的飞秒激光。并创新的采用了啁啾镜对光纤激光器放大级的光进行了压缩,获得了无旁瓣的飞秒激光。3.采用单块BBO晶体对掺铒光纤锁模激光进行宽带倍频实验,获得了带宽16nm的倍频光输出,从实验上证实了BBO晶体是实现掺铒光纤锁模激光宽带倍频的一个很好的选择,并从实验上证实了晶体长度选择标准的可靠性。