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掺Tm光纤激光器的发射谱覆盖了1.7-2.1μm波段,在生物医疗、雷达遥感、新一代通信技术、工业加工和中红外泵浦等领域有着重要应用。国内外的相关研究报道表明,相比1μm波段,2μm波段光纤激光器在高功率输出方面具有更大的潜能和优势。单频高功率掺Tm光纤激光技术也成为该领域的重点研究方向之一,本文以获取高功率单频激光为目的,开展单频高功率掺Tm光纤激光技术研究。论文介绍了掺Tm光纤激光器的特性,阐明了掺Tm光纤激光器在高功率输出方面的巨大潜能,并从光谱角度分宽谱和窄线宽两个方面回顾了连续波掺Tm光纤激光器的发展历程。建立了单频掺Tm受激布里渊散射的理论模型,并根据理论模型,对单频高功率掺Tm光纤放大器中的SBS效应进行了数值仿真,分析了影响SBS效应的因素。开展了2μm波段单频光纤激光器中SBS效应特性实验研究。首先实验研究了相位调制法对于被动光纤中SBS效应的影响,通过调节调制电压与调制电流,监测SBS阈值功率,总结出了相位调制抑制2μm光纤激光器中SBS效应的方法。实验还研究了2μm单频工作条件下,传能光纤和光纤放大器中ASE对于SBS效应的影响,分析得出ASE在传能光纤中对于SBS效应具有促进作用,而在光纤放大器中,效果不明显。接着理论上分析了热梯度对于SBS效应的影响,结果表明光纤中纵向的热梯度变化具有降低布里渊增益峰值从而抑制SBS效应的作用。开展了MOPA结构单频高功率掺Tm光纤放大器实验研究,参考相关文献,设计并搭建了一台MOPA结构的单频掺Tm光纤放大器,实现中心波长为1970.69nm、输出功率为220W、线宽小于3GHz的激光输出,主放大器斜率效率为56%。