【摘 要】
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超连续谱（supercontinuum,SC）光源具有宽光谱、高亮度、高相干性等特征,在光谱学、生物医学成像、工业监测、度量学、光纤通信、光学相干层析成像、军事及其他基础研究领域中有着广泛的应用价值,而主振荡功率放大器（Master oscillator power amplifier,MOPA）系统是一种能够实现高功率激光输出的主要途径之一,其具有结构简单紧凑,易于集成,高光束质量及高转换效率的
【基金项目】
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国家自然科学基金（编号:61935014,61905146）；
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超连续谱（supercontinuum,SC）光源具有宽光谱、高亮度、高相干性等特征,在光谱学、生物医学成像、工业监测、度量学、光纤通信、光学相干层析成像、军事及其他基础研究领域中有着广泛的应用价值,而主振荡功率放大器（Master oscillator power amplifier,MOPA）系统是一种能够实现高功率激光输出的主要途径之一,其具有结构简单紧凑,易于集成,高光束质量及高转换效率的特点。对于超快脉冲作为种子的MOPA系统,随着脉冲峰值功率的提高,在放大器内会产生显著的非线性效应,甚至产生SC。本文结合了SC和MOPA系统双方的优点,在全保偏（Polarizationmaintaining,PM）掺铒光纤（Erbium-doped fiber,EDF）MOPA 中实现了高功率宽带 SC 产生。主要包括以下几个方面:1.基于 SESAM（Semiconductor saturable absorbing mirror,SESAM）的环形腔全光纤保偏掺铒光纤振荡器的实验研究。通过不断进行实验优化获得了中心波长1563.7nm,3-dB带宽12.56nm,重复频率19.76MHz,输出功率1.2mW的锁模脉冲输出,该脉冲在重复频率处的频谱信噪比为75.62dB。放大至21mW时,通过自相关仪测得其双曲正割拟合脉冲宽度为209fs。2.基于SESAM的线性腔掺镱光纤振荡器的实验研究,利用色散管理技术,成功实现了中心波长1064.17nm,光谱3-dB带宽约为0.07nm,重复频率约为45.95MHz,输出功率0.4mW的锁模脉冲输出。3.基于全光纤保偏掺铒光纤振荡器的级联功率放大特性研究。利用直接级联放大,在无明显非线性效应情形下,实现了 1.11W的平均功率输出。为了提升功率水平,在级联光纤放大器中加入正色散光纤,输出激光功率进一步提高到了 1.63W。4.基于级联非线性光纤放大器中高功率超连续谱产生研究。利用展宽孤子的非线性级联放大器,实现了平均功率达11.51W的SC产生,光谱跨度约为750nm（1450nm到2200nm）,11dB 带宽～600nm。实验测量表明,SC 的偏振消光比（polarization extinction ration,PER）>18dB。这是直接在PM EDFA系统中产生的最高SC功率。
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