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超短脉冲光源是高速光纤通信系统的关键技术之一,是当前光通信领域的研究热点。随着高功率光纤激光器和放大器的发展,超短脉冲产生技术正成为非线性光纤光学的研究重点之一。本论文主要围绕超短脉冲产生技术和脉冲压缩问题开展了相关理论分析和实验研究,具体内容如下:一、半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动锁模技术研究1.利用非线性薛定谔方程对SESAM被动锁模建立过程进行数值模拟,得到了相同初态、不同增益和色散条件下的锁模脉冲演化过程。2.对SESAM被动锁模环形激光器进行了实验研究,当泵浦功率为30mW时,得到了重复频率为97.7MHz、中心波长为1567.6nm的稳定锁模脉冲。二、非线性偏振旋转(NPR)被动锁模掺铒光纤激光器的研究1.利用时域锁模方程对非线性偏振旋转锁模技术进行了理论分析。2.利用非线性偏振旋转加成锁模技术,在泵浦功率为23mW时,就获得了自起振、稳定的、重复速率为为14.49MHz、中心波长为1563.3nm、谱宽为14.4nm、脉宽为330.5fs的锁模光脉冲,并研究了耦合输出比对锁模脉冲的影响。3.通过在腔内加入420m长的HNLF,进行了超长腔被动锁模激光器研究,得到了重复频率为444kHz、脉冲质量更好的锁模脉冲,单脉冲能量达到了12nJ,并且脉冲频谱更为光滑。4.采用W型EDF进行了S-band锁模激光器的实验研究,得到重复频率为12.5MHz,中心波长为1525nm的锁模脉冲。5.利用高掺铒光纤和HNLF获得了稳定的双波长和三波长锁模脉冲输出。三、基于半导体光放大器(SOA)的脉冲压缩研究1.利用经典分段模型,分析了SOA中自相位调制对光脉冲产生的啁啾以及其脉冲压缩的基本原理。2.对SOA脉冲压缩进行了数值模拟,在不同泵浦功率和注入电流条件下,通过合理选取单模光纤的长度,可以将25ps的入射光脉冲压缩到3ps左右,压缩因子为8.3。