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波长可调谐的被动锁模光纤激光器能够广泛地应用于光通信领域,因此本论文主要围绕此课题在理论和实验上展开研究工作。在实验上,利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)实现线型腔掺镱光纤激光器的双波长锁模输出;利用非线性偏振旋转(NPR)实现环形腔双包层铒镱共掺光纤激光器的锁模。主要研究工作如下:1.波长可调谐SESAM锁模线型腔掺镱光纤激光器。输出被动锁模脉冲的重复频率为16.42MHz,在中心波长1030nm处,最大平均输出功率为10.2mW,单脉冲能量为0.63nJ。体布拉格光栅(VBG)既作为腔镜,又作为波长调谐器件。转动VBG,锁模脉冲中心波长可在1011.9~1050.6nm(38.7nm)范围内定性定量地调谐。以光栅公式为基础,可以在振荡波长和VBG的倾斜角度之间进行相互推算,建立一一对应关系;当顺时针调节VBG,波长向长波长方向调谐;反之,向短波长方向调谐。2.双波长可分别调谐的SESAM锁模线型腔掺镱光纤激光器。利用保偏分束器构建两个分支激光腔,这两个光腔共享同一段掺镱增益光纤,每个光腔内各对应一块VBG,其不仅作为该分支腔的腔镜,而且作为波长调谐器件。该激光器利用净增益均衡法输出双波长脉冲,其中心波长可分别在1020.3~1038.5nm和1027.2~1055.1nm的范围内定性定量地调谐,其重复频率分别为11.39和11.41MHz,最大单脉冲能量分别为0.47和0.33nJ。双波长脉冲的最大和最小波长间隔为34.8和2.4nm。3. NPR锁模环形腔铒镱共掺双包层光纤激光器。输出被动锁模脉冲的基频重复频率为12.12MHz,中心波长为1568.98nm时,光谱带宽为5.26nm,信噪比约60dB。调节两个偏振控制器,实现锁模脉冲的中心波长在1564.60nm~1568.98nm范围内连续调谐,调谐范围4.38nm。测得的脉宽中,最窄脉宽为1.78ps。当泵浦功率为3.9W时,平均输出功率达到最大值52.2mW。4.自调Q和自锁模环形腔铒镱共掺双包层光纤激光器。逐渐增大泵浦功率,自调Q脉冲的频率从4.17~55.56KHz调谐;同时,脉冲宽度从11.9~8.1μs调谐。自锁模的基频为12.58MHz,在1565.80nm处,光谱带宽为3.15nm;泵浦功率升高至2700mW时,自锁模消失。