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近年来,工作在人眼安全波段2μm波段的掺铥光纤激光器得到广泛关注。其中2.05μm的激光位于大气窗口,在大气遥感,激光通讯领域有较大的应用前景。另外,该波长位于ZGP(ZnGeP2)晶体的低吸收波段,所以在中红外光学参量振荡器中也有着广泛应用。本文主要开展了2.05μm波段高功率掺铥光纤激光器的研究,利用锁模、声光调制、增益开关等方法得到ps及ns级的种子源,并利用主振荡功率放大系统分别获得了高功率的ps、ns脉冲输出和单频连续及脉冲输出。论文的主要内容包括:1、介绍了2.05μm光纤激光器的研究背景,根据输出特性的不同,分别综述了连续激光、超短脉冲、纳秒脉冲输出的光纤激光器的研究现状。2、设计并实现了全光纤结构2050 nm高功率单频连续及脉冲激光输出的掺铥光纤激光器(TDFL)。使用分布式反馈(DFB)激光器作为整个系统的种子源,直接放大可以获得最高75 W的单频连续光输出。对DFB放大后再用声光调制器(AOM)进行调制可以获得重复频率脉宽均可调谐的单频脉冲。以此为种子源经过放大后,最高可以获得峰值功率大于0.6 kW的脉冲输出,接近受激布里渊散射(SBS)阈值。3、设计并实现了全光纤结构2050 nm高峰值功率皮秒脉冲TDFL。自行搭建基于半导体饱和吸收镜(SESAM)的锁模激光器作为种子源,输出脉宽约31.9 ps,重复频率13.68 MHz。经过主振荡功率放大(MOPA)系统的两级放大器,平均功率被提升至23.5 W,对应峰值功率约为54 kW。4、设计并实现了全光纤结构2050 nm高能量纳秒脉冲TDFL。实验中采用增益开关技术搭建种子激光器,利用1550 nm脉冲激光做为泵浦源,直接获得重复频率可调、脉冲宽度可控的纳秒脉冲输出。通过MOPA系统对纳秒脉冲进行放大,并对放大器进行细节上的优化,首次在全光纤结构中实现单个脉冲能量1 mJ,峰值功率10 kW的纳秒脉冲输出。实验中还研究了不同重复频率的1550 nm激光泵浦时,增益开关激光器的输出特性。结果表明,泵浦光重复频率越高,激光器的平均功率阈值越高,且输出脉冲宽度越窄。