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光纤激光器由于体积小、稳定性高、制作成本低、功率大等优点，在军事、工业、医疗等领域具有非常重要的应用价值;超短脉冲被动锁模光纤激光器因其峰值功率高、单脉冲能量大、光谱宽等优点，被应用于光纤传感、材料微加工、生物探测、医学手术等众多现代领域。1.5μm的掺铒光纤激光器由于波长在通信波段，可以作为光通信系统中的理想光源。本文主要针对基于Sagnac环的掺铒被动锁模光纤激光器进行了研究。 研究内容主要包括: 1.对课题背景和研究现状进行了调研，对几种被动锁模光纤激光器的锁模原理及优缺点进行了简要分析;对基于Sagnac环的“8”字形腔被动锁模光纤激光器的基本原理进行了详细介绍，并对Sagnac光纤环进行数值模拟和特性分析。 2.实验上对基于Sagnac光纤环的“8”字形腔的掺铒被动锁模光纤激光器进行了研究，获得了中心波长在1561nm，脉宽为500fs，平均输出功率5.26mW，重复频率为3.41MHz的类噪声锁模脉冲输出。 3.实验上对基于Sagnac光纤环的“9”字形腔的掺铒被动锁模掺铒光纤激光器进行了研究，获得了具有双波长输出的绑定孤子脉冲输出，脉冲宽度为15ps，峰与峰之间的间隔为125ps，脉冲重复频率为3.47MHz，当泵浦功率128mW时，输出功率11.8mW，对应的脉冲能量为1.52nJ。利用Sagnac光纤环的梳状滤波特性及布拉格光栅的滤波特性相结合，获得了光谱在1549.7nm和1550.4nm的双波长绑定孤子输出。 4.使用宽带的金全反射镜代替“9”字形腔光纤激光器中的布拉格光栅进行实验研究，获得了脉宽为430fs、输出功率44.9mW、脉冲能量为12.6nJ、重复频率为3.56MHz的类噪声锁摸脉冲输出，光光转换效率为13.6％。对比两个实验的数据可知，金镜由于其宽的带宽，所以能够获得更短的脉宽和更高的输出功率及能量，但是其非全光纤结构降低了激光器的稳定性;布拉格光栅受其0.5nm的窄带宽的限制，因此获得较宽的脉冲宽度。