随着当今社会科学技术的飞速发展,人类已经进入了信息高速交互的时代。从古代的烽火台、旗语通信,到二十世纪主流的电话通信,再到以光为载波的通信方式,技术在不断地进步以满足人们对于高速通信的需求,光通信设备也就此被推为我国的战略性新兴产业。激光器作为光通信系统的主要组成部分之一,有着举足轻重的作用。因此,基于被动调Q技术和锁模技术的ns量级短脉冲以及ps、fs量级超短脉冲为光纤通信提供了可靠的力量源泉。当前比较主流的两种脉冲生成的方法为自身具备非线性光学特性的可饱和吸收体以及非线性偏振旋转(NPR)技术。鉴于NPR技术的简单易行,以及45度倾斜光纤光栅(45°TFG)的偏振相关损耗(PDL)高、插入损耗低、结构紧凑等优点,可以通过实验在1.5~1.6μm波段实现短脉冲,甚至超短脉冲的输出。本文主要研究基于45°TFG的被动调Q和锁模掺铒光纤激光器,主要包括纳秒、皮秒、飞秒脉冲的生成及PDL与经典孤子掺铒光纤激光器输出特性间的关系等。主要的研究成果如下:1.利用NPR技术,对被动调Q掺铒光纤激光器进行了实验研究。首先,简单地阐述了被动调Q脉冲的形成机制,并设计了一台基于45°TFG的被动掺铒调Q光纤激光器。基于NPR效应,实现了在600 mW泵浦功率下,平均功率为17.5 mW,单脉冲能量为72.7 nJ,重复频率为241 kHz,以及脉冲宽度为466 ns的稳定调Q脉冲生成。此外,输出激光的信噪比为58.8 dB,是目前所有被动调Q全光纤掺铒激光器中最高的。为了更好地表征此掺铒光纤激光器的稳定性,还在实验室环境下对该激光器的输出特性进行了为期5个小时的监测。2.设计了一台基于45°TFG的窄带宽皮秒被动锁模掺铒光纤激光器。在这台光纤激光器中,用一个环形器来代替之前用到的偏振无关隔离器,以保证整个谐振腔的单向光传输;然后还利用了一根窄带的光纤布拉格光栅(FBG)来对锁模光谱进行滤波从而达到窄光谱皮秒脉冲的输出。其中,产生的锁模光谱为目前基于NPR技术的被动锁模掺铒光纤激光器中最窄的,仅为0.15 nm。3.研究了45°TFG的PDL对输出脉冲特性的影响。首先,搭建了一台基于45°TFG的经典孤子掺铒光纤激光器;其次,在保证腔长与泵浦功率不变的情况下,更换了不同PDL的45°TFG,分别记录下每根45°TFG对应的输出脉冲特性。最后根据实验结果得到了以下结论:随着倾斜光纤光栅的PDL增加,激光器的锁模阈值有下降趋势,而输出激光的转换效率在上升。此外,输出脉冲的时间带宽积、信噪比、能量浮动以及时域抖动都基本保持不变。因此,使用了一根高PDL的45°TFG作为起偏器搭建了一台超快掺铒光纤激光器,并通过腔内色散管理和腔外脉冲压缩实现了65 fs的超短脉冲生成。