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1.7μm波段光纤激光器在生物成像、激光医疗、特殊材料加工、有机物微量测量、中红外激光产生等领域有着巨大应用前景,已成为国内外的研究热点。本文借助光纤的非线性效应,设计并实验研究1.7μm波段的光纤激光器,主要内容可分为以下三个部分:(1)1.7μm波段增益谱的研究首先,从基于离子掺杂光纤和光纤非线性两方面研究了产生1.7μm波段增益谱的相关理论。分别分析了Bi+、Tm3+及铥钬、铥铽共掺光纤中离子的能级结构和光谱特性和基于不同泵浦源下产生增益谱的机理。其次,根据理论分析搭建了基于带通放大自发辐射(SS-ASE)光源作为泵浦源,通过非线性效应产生1.7μm波段增益谱的实验系统。经整形优化光谱后得到了20dB光谱范围1570.9-1710.5nm,峰值波长可调谐范围20nm,峰值功率-35dBm的光谱。此外,设计了基于级联调制器的皮秒脉冲泵浦源,并通过实验得到了1.7μm波段增益谱。当泵浦中心波长为1565nm,放大后光功率达到最大,此时得到20dB光谱范围1528.6-1910.4nm的最优增益光谱。(2)1.7μm波段连续激光器的实验研究理论分析了多种滤波器的滤波性能,而后基于上述ASE泵浦产生的增益谱,搭建环形腔光纤激光器,实现了1.7μm波段的可调谐窄线宽拉曼光纤激光器。实验结果显示,其单激光输出的中心波长可调谐范围为1652.1nm-1680.1nm,激光线宽0.0232nm。此外,通过增加泵浦光功率及调节偏振控制器(PC),可以获得最多四个波长的稳定多波长激光。(3)1.7μm波段皮秒脉冲激光器的实验研究基于上述皮秒脉冲泵浦产生的增益谱,再经过多次滤波后得到了调谐范围为1660.1nm-1703.7nm,脉宽大约为151ps的皮秒脉冲光信号。另外,设计并实验研究得到了基于单调制器的1.7μm波段可切换单/双脉冲皮秒脉冲源,通过调节调制器直流偏置切换单双脉冲形态。实验结果显示,其20dB光谱范围为1593.1nm-1925.9nm,峰值波长为1729.6nm。当泵浦源的重复频率从170MHz到2GHz时,对应双脉冲的脉宽在60ps到180ps之间。此外,还分析了不同重复频率下产生信号的噪声特性。所得的连续激光器作为中红外波段激光的泵浦源能够有效降低量子亏损;所得的皮秒脉冲激光器作为光学层析成像的光源可以提高成像的深度。以上研究内容对1.7μm波段光纤激光器的研究与应用具有重要意义。