1.7μm波段脉冲激光器由于其独特的光谱特性,在生物成像、有机物探测和聚合物焊接等领域得到了广泛的应用,且已成为近年来国内外新型光源研究热点之一。1.7μm波段激光位于常用激光波段1.5μm和2μm之间,并处于掺铥光纤增益谱边缘,因而缺乏深入的研究。本论文针对实现1.7μm波段脉冲输出进行研究,利用增益开关、同步泵浦、孤子自频移等方法得到微秒、纳秒及飞秒级脉冲输出。利用产生的1.7μm波段脉冲激光进行酒精浓度测量及水雾波形传输实验。主要的研究工作可分为以下几个部分:1、在理论方面,首先介绍了基于掺铥光纤和非线性效应产生1.7μm波段增益谱的相关理论;然后阐述了1.7μm波段脉冲产生的三种机理。并建立了1.7μm波段飞秒孤子自频移理论模型,进一步讨论了泵浦光峰值功率、脉冲宽度和最佳光纤长度与孤子频移量的关系,为下一步实验研究提供理论参考。2、在实验方面,基于孤子自频移技术,进行了1.7μm波段飞秒光纤激光实验研究。中心波长为1561.8nm的飞秒脉冲进行啁啾脉冲放大(Chirped Pulse Amplification,CPA)后并注入高非线性光纤(High Nonlinear Fiber,HNLF)中,实验得到了重频为43MHz的1.7μm波段孤子脉冲输出;其次通过调整泵浦功率,实验上获得了1.6μm至1.8μm波段可调谐飞秒孤子源,调谐范围达到200nm。在此基础上,将高非线性光纤替换为色散位移光纤(Dispersion-shifted Fiber,DSF)还得到了覆盖1.7μm波段的超连续谱。3、基于掺铥光纤(Thulium-doped Fiber,TDF)增益谱理论,实验研究了1.7μm波段掺铥光纤激光器。以1550nm波段激光器作为泵浦源,掺铥光纤作为增益介质,以光纤布拉格光栅作为滤波器实现了1.7μm波段的连续光纤激光输出。实验结果显示,其激光输出的中心波长为1727.92nm,激光线宽为0.18nm,激光器的边模抑制比约为62d B。在此基础上调制1550nm波段激光器,通过增益开关效应和同步泵浦效应在中心波长1727.92nm处获得了脉冲宽度从微秒到纳秒,重复频率从k Hz到MHz可调的脉冲输出。4、基于1.7μm脉冲激光器进行应用实验研究。应用实验包括酒精遥测实验及水雾信道传输实验两部分。1)根据酒精在1.7μm波段光谱特性,采用先前研究的1.7μm光纤激光器作为测量光源,设计并搭建了一套1.7μm波段遥测酒精浓度实验平台。实验研究了不同酒精浓度与的激光光谱功率的关系,验证了1.7μm波段对酒精浓度测量的可行性。2)根据水在1.7μm波段光谱特性,设计并搭建了1.7μm波段激光信号水雾传输特性实验平台,实验研究了携带11MHz正弦波形的1.7μm波段光信号在水雾传输特性,与传统通信波段1550nm光信号做实验对比。结果显示在水雾传输过程中1.7μm波段光信号比1.5μm波段功率损耗减少最多4.5d B。所研究的1.7μm波段增益谱理论分析、脉冲激光器实验结果及应用实验研究对1.7μm波段激光信号的产生及应用有一定的参考价值。