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光纤激光器在光通信、光传感、非线性光学、激光加工、国防等领域有着重要的应用,因此受到广泛的研究。其中,被动锁模光纤激光器由于能产生超短脉冲,且具有结构简单、体积小、重量轻、成本低、兼容性好、能胜任恶劣工作环境等优点,一直是激光技术领域的研究热点。目前,实现被动锁模的技术主要有:非线性偏振旋转技术(NPR)、非线性放大环镜(NALM)/非线性光纤环镜(NOLM)技术和可饱和吸收体技术。然而,被动锁模光纤激光器除了可以产生超短脉冲之外,也是研究各类孤子非线性现象的理想平台。基于NALM/NOLM的“8”字形光纤激光器,尽管采用的是传统的锁模技术,但通过合理设计激光腔的参数,可以获得丰富的脉冲特性。本论文以NALM锁模技术为载体,研究了“8”字形光纤激光器中的类噪声脉冲特性,主要内容包括: 1、研究了“8”字形光纤激光器中类噪声矩形脉冲的特性。我们首先获得了高能量的类噪声矩形脉冲,该类噪声脉冲在示波器上显示为矩形形状。脉冲宽度随着泵浦功率的增加而变宽,但峰值强度保持不变,这些特性虽然类似于耗散孤子共振(DSR)脉冲,但自相关迹显示为类噪声脉冲,这为我们区别DSR脉冲和普通的矩形脉冲提供了一种新的思路。在最大泵浦功率为350mW时,矩形脉冲的宽度是76 ns、脉冲能量为135 nJ。其次,在同一个光纤激光器的腔内,通过调节偏振控制器,我们获得了多波长矩形脉冲,其形成机理是各个中心波长的矩形脉冲的叠加产生的。 2、通过在“8”字形光纤激光器中引入梳状滤波器,获得了类噪声孤子分子。该孤子分子的光谱是多波长谱线,示波器上显示为矩形脉冲序列,但自相关迹显示一个宽的底座上有多个峰值结构,我们称为类噪声孤子分子。其形成机制是腔内梳状光谱滤波效应产生的。孤子分子中的孤子个数与激射的多波长的信噪比(SNR)有关,SNR越低,孤子分子中的孤子个数越少。 3、研究了类噪声脉冲的捕获现象。由于“8”字形光纤激光器中没有偏振定向器件,因此很适合研究脉冲的矢量特性。类噪声脉冲的捕获是由于两个偏振分量通过偏移中心波长来补偿光纤双折射引起的色散,从而两分量以相同速度传输捕获形成群速度锁定的矢量孤子。脉冲两个偏振分量的中心波长偏移量大小可以通过偏振控制器调节,我们获得了最大4.8nm的中心波长偏移量。