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钠导星激光技术可以解决大气湍流导致的成像畸变,在天文和军事上有重要应用。钠导星光纤激光器体积小,光束质量好,是近些年来重点发展的钠导星激光技术。随着单频拉曼光纤放大器输出功率的提高,光纤钠导星激光器的输出功率有了大幅提升。进一步功率的提升,依赖于1120nm光纤激光泵浦源功率的提升。另外,研究其它种类的1178nm单频光纤放大器,比如掺镱带隙光子晶体光纤放大器等,对于钠导星激光技术的发展也是非常必要的。论文主要围绕钠导星光纤激光的上述关键技术展开理论和实验研究,主要内容包括:1、回顾了钠导星激光器的发展历程,指出光纤激光器是钠导星激光发展的一个重要方向。针对掺镱光纤在钠导星光纤激光中的重要作用,本文主要研究了1120nm掺镱光纤激光器与1178nm掺镱放大器。2、采用保偏掺镱光纤,实现了百瓦级线偏振1120nm光纤激光器。首先,利用保偏光纤光栅偏振轴交叉对准技术,获得了1064nm与1120nm线偏振激光输出。其次,将1120nm线偏振激光的输出功率提高至百瓦量级,输出模式可以调制成微秒脉冲形式,并从理论上对实验现象进行了分析与解释。最后,研究了1120nm激光在1178nm单频拉曼放大器和1070nm包层泵浦拉曼放大器中的应用。从实验上得到了44W单频1178nm拉曼光纤激光,从理论上分析出包层拉曼放大器的输出功率可至10kW量级。3、利用主动调Q技术,实现了掺镱1120nm全光纤单模激光输出。在重复频率1kHz时,得到了111mW1120nm激光输出,脉冲宽度为140ns,峰值功率为0.8kW;相应地,在10kHz重复频率时,平均功率为285mW,脉冲宽度为180ns,峰值功率约为120W。利用1018nm光纤激光器泵浦1120nm调Q激光器,验证了同带泵浦可以提高自激振荡的阈值,实验结果表明1018nm激光泵浦相对976nm半导体泵浦条件下,1120nm调Q激光器的峰值功率提高了4倍。4、采用掺镱带隙光子晶体光纤,实现了单频1178nm激光输出。建立了包含放大自发辐射、受激布里渊散射及带隙损耗的速率方程模型,研究了种子光功率与光纤长度对1178nm激光的影响。实验中利用3W种子与20m光纤,在80W泵浦条件下,得到10.3W激光输出。相同泵浦条件下,利用8.5W种子光与6m增益光纤,输出了13.6W激光。