超短脉冲光纤激光器因其峰值功率高、单脉冲能量大、光谱宽等优点,在光纤传感、材料微加工、生物医学探测等光纤领域具有非常重要的应用价值。被动锁模机理可分为非线性偏振旋转锁模、非线性光环形镜锁模、可饱和吸收体锁模几种。其中材料可饱和吸收体由于其成本低,结构简单,稳定不易受外界影响而得到广泛应用。二维纳米材料可饱和吸收体具有工作波段宽、恢复时间快、制备工艺简单、成本低、易集成和全光纤化等优点,已成为当前国际上的研究热点和重要前沿领域。研究二维纳米材料可饱和吸收体参数及可饱和吸收元件结构的特性,对可饱和吸收体的制备和光纤激光器脉冲性能的控制有着重要的指导意义和实用价值。本文对二维材料中的过渡金属硫化物可饱和吸收体应用于1μm的掺镱光纤激光器产生脉冲展开了理论和实验研究。研究内容主要包括:1.对课题背景以及过渡金属硫化物(TMDs)在光纤激光器中的应用进行了调研,针对TMDs的可饱和吸收特性、制备方法以及如何应用到光纤激光器中进行了详细介绍。2.对被动锁模的基本原理以及基于不同色散领域的被动锁模光纤激光器进行了详细介绍。针对全正色散领域中的类噪声脉冲,展开了详细的分析并做了相应的理论模拟。3.在基于二硫化钨的掺镱光纤激光器中得到了类噪声锁模脉冲。稳定的基频锁模具有20ns的脉冲宽度和7MHz的重复率,输出脉冲的自相关曲线尖峰显示平均脉冲宽度是550 fs;二次谐波类噪声锁模具有1.3nm的光谱带宽和10ns的脉冲宽度。泵功率为400 mW时,最大输出功率为22.2 mW。4.在同一光纤激光器中,获得了耗散孤子锁模脉冲,脉冲宽度为560 ps,典型的全正色散光谱具有2nm的宽度,重复频率为7MHz。