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调Q和锁模技术是产生超短脉冲的两种有效而常用的方法,而被动调Q和锁模因为其结构简单和成本低廉而广受人们的关注。飞秒激光脉冲因为极窄的脉冲宽度和极高的峰值功率,使其在微加工领域有着其它脉冲激光无法比拟的优势,尤其是和透明材料的非线性作用更是弥补了机械加工的不足。本文基于新型可饱和吸收体墙纸在全光纤结构的激光器中实现了稳定的调Q和锁模;利用飞秒激光在硫化物玻璃中直接写入光波导,获得了1039nm的单模输出,论文的主要工作和创新如下:1.设计搭建了1μm基于氧化石墨烯调Q的全光纤结构激光器系统,得到了稳定的调Q脉冲,最高的重复频率为70KHz,最小的脉冲宽度为1.6μs,最大输出功率3mW,输出的中心波长在1030nm处。2.设计并搭建了1μm基于单壁碳纳米管调Q的全光纤结构激光器,得到了稳定的调Q脉冲,最高的重复频率为58KHz,最大的脉冲能量为37nJ,输出波长在短波1030nm处。3.在2μm全光纤结构振荡器中,我们使用碳纳米管实现了基频锁模和谐波锁模,基频锁模的重频为17MHz,谐波锁模的重复频率达300MHz。在2μm光纤激光器中我们通过微调偏振控制器,得到了多脉冲现象,如脉冲束、脉冲簇、双脉冲等。我们通过优化腔内损耗,使得激光器的出光阈值从1.7W降到了1.5W,出光效率也大大提高,锁模的稳定性也有所提升。4.飞秒激光在硫化物玻璃中制作波导的工作取得了初步的进展,这是首次在该组分的稀土掺杂硫卤化合物玻璃中通过飞秒激光直写技术实现了单线波导的刻写,单模导光特性良好。我们通过控制刻写激光的能量和扫描速度确定了在该组分的硫化物玻璃实现单线波导的最佳参数为脉冲能量0.8μJ、扫描速度100μm/s,该参数下所对应的最小的波导损耗为0.86dB/cm。所刻写单线波导具有很好的导光特性,我们测试了1μm的直流激光通过不同参数的波导通道的近场模式和传输损耗,绘制了传输损耗随刻写能量和扫描速度的变化曲线。通过实验我们发现硫化物的非线性吸收远大于融石英、磷酸盐玻璃等的非线性吸收系数,此参数对我们进一步研究其它硫化物提供了数据参考。5.进一步我们研究了飞秒激光在蓝宝石晶体中加工微型波导的可行性,实验中我们依然采用飞秒激光直写技术进行双线波导的刻写,取得了很好的结果。实验中我们不仅通过证明在硬度很高的蓝宝石晶体中刻写波导的可行性,而且我们在10μJ的刻写激光能量下得到了导光特性优良的双线波导,近场模式近乎单模,在1μm的直流激光下最小的传输损耗为0.46dB/cm。该波导的传输损耗比其它硫化物玻璃中加工的要小,可作为很好的微型光器件。