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光纤激光器因为阈值功率低,转化效率高,结构稳定等优点,在光纤传感,光纤通信等领域有重要的应用意义。随着研究和应用对光源的单色性与相干性的要求越来越高,如何进一步压窄激光器的线宽就成为重要的研究课题。当前比较常用的窄线宽激光器的机制,包括利用光纤光栅滤波器,利用饱和吸收体形成的暂态光栅,利用复合腔等。参考这些机制和结构,我们提出利用高色散的光纤分形结构压窄激光器线宽的新机制。特别是保偏光纤扭转级联结构,因为其较低的插入损耗和较简单的结构,使得实验验证这种机制成为可能。 研究压窄光纤激光器线宽的机制的前提是要获得影响线宽的因素,因此如何测准窄线宽光纤激光器的线宽就成为非常重要的课题。目前比较普遍的“延迟自差拍干涉法(DSHI)”要求于延迟线必须大于激光相干长度,在激光线宽达到1KHz以下时,使得结构的稳定性和获得高信噪比数据变得非常困难。为此我们采用了以它为基础的“环形增益补偿延迟自差拍干涉法(LC-RDSHI)”,搭建了新的线宽测量系统,从理论上和实验上验证了LC-RDSHI的可行性，提出了利用LC-RDSHI的多阶拍频峰测量线宽不失真的判定准则。基于LC-RDSHI的理论模型,从实验上验证了环路耦合比,EDFA增益补偿等因素对测量结果的影响,并改进了LC-RDSHI的理论模型,增加了关于偏振状态控制对测量结果影响的分析,同时在实验上观察到了偏振状态控制的作用,与理论分析和仿真计算结果一致。在理论分析和实验验证的基础上,我们优化了LC-RDSHI测线宽系统,在76km延迟线和数据采集卡采样率14M/s的条件下,将准确测量线宽的极限提升到200Hz,并预期在更高的采样率下,线宽测量的极限可以测到50Hz。 利用搭建完成并优化的LC-SDHI测线宽系统,我们对保偏光纤扭转级联的环形饱和吸收体单模激光器进行了线宽测量,测量结果为230Hz-280Hz,比激光器谐振腔的本征谐振峰线宽要小两个数量级。这也验证了高色散的分形光纤结构对压窄激光器线宽的作用。同时对保偏光纤扭转级联的环形布里渊激光器也做了线宽测量,测量结果为1KHz左右,也小于谐振腔本身的谐振峰线宽。