2 μm超短脉冲激光源已经在气体探测、遥感、材料加工和医学等领域得到了人们的广泛关注和应用。光纤激光器具有结构简单、紧凑、低成本、高可靠性等优点,非常适合于科研和工业应用。本文围绕光纤激光器中超短脉冲的产生,针对2 μm被动锁模光纤激光器以及光纤中的波长变换技术做了详细研究,主要内容如下:1.研究了脉冲激光沉积技术生长的大面积、高质量外尔半金属薄膜WTe2的光学特性,并发现它在2 μm波段具有强烈的可饱和吸收特性。通过将WTe2薄膜作为可饱和吸收体,成功实现了 2 μm波段铥钬共掺光纤激光器的被动锁模,证明了外尔半金属在超快光学领域有巨大的应用潜力。2.研究了基于硫系玻璃光纤的中红外超连续谱光源。设计了基于单壁碳纳米管锁模的2 μm宽带可调谐超短脉冲激光器,并经过两级掺铥光纤放大器将功率提升到500mW。最后以硫系玻璃光纤为非线性介质在其中得到了可调谐的中红外超连续谱光源。3.实现了基于孤子自频移效应的可调谐超短脉冲光源。搭建了基于半导体可饱和吸收镜锁模的1550nm光纤激光器,通过放大器中的高阶孤子压缩效应实现了脉宽压缩。然后将其注入高非线性光纤,通过孤子自频移效应,得到了波长可以在1550-2050 nm连续调谐的拉曼孤子。这种方式可以简单、可靠、低成本的实现超短脉冲波长变换。