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随着光通信技术的不断发展,人们对光通信系统光源的要求越来越高,而光纤激光器以其显著的优势受到了广泛的关注,本文对环形腔掺Yb3+光纤激光器、环形腔掺Er3+光纤激光器和可调谐大功率光纤激光器进行了理论和实验研究,主要内容如下:1.在忽略放大自发辐射（ASE）的情况下,从速率方程出发,详细推导出环形腔掺Yb3+光纤激光器的阈值功率、增益、斜率效率及输出功率的解析表达式;对环形腔掺Yb3+光纤激光器进行数值模拟,详细分析了激光器阈值、输出功率、增益等重要参数与抽运功率、光纤长度、光纤掺杂浓度、激光器输出耦合比等参量之间的关系。结果表明,激光器结构参数的选择对激光器的优化设计具有重要意义。2.从偏振主态理论出发,分析了利用非线性偏振旋转技术实现光纤激光器波长可调谐的机理,并推导出光纤激光器的工作波长、调谐带宽、调谐精度等特性与光纤长度、偏振角等结构参数之间的关系。3.实验研制了以不同长度（10cm、20cm）的高掺杂浓度Yb3+纤为增益介质的短腔长光纤激光器,激光器的阈值功率为36.8mW和39.4mW、最大输出功率为21.1mW和12.7mW、斜率效率为8.2%和5.1%;利用光纤的非线性偏振旋转效应,实验研制了连续可调谐掺Yb3+光纤激光器,其连续调谐范围为9.88nm。4.理论分析了环形腔掺Er3+光纤环形腔激光器的输出特性,获得了稳态条件下激光器输出功率、阈值泵浦功率和斜率效率的解析表达式,结合MATLAB编程,对输出特性进行了数值模拟。5.基于非线性偏振旋转技术,采用功率放大器,实验研究了连续可调谐大功率掺Er3+光纤激光器。在放大器的泵浦功率为2.5W时,实现了在1546.96nm-1557.72nm波段波长连续可调谐的激光输出,激光器的边模抑制比高于30dBm,3dB谱线宽小于0.1nm,斜率效率高达80.1%。