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超快光纤激光器因其效率高、将光束限制在波导结构中的能力卓越，并且散热速度快，在超快光谱学、高分辨成像、生物医学诊断和光通信等方面都有着极为重要的应用，近年来备受关注。大部分超快激光系统会通过被动锁模技术实现短脉冲输出，并且被动锁模光纤激光器在超短脉冲光源领域已展现出非凡的性能。在被动锁模光纤激光器中最重要的物理过程是群速度色散、由非线性效应所导致的非线性相位变化以及作为耗散系统特有的增益与损耗。因此，超快光纤激光器同样为非线性光学的研究提供了一个理想平台，脉冲在超快光纤激光器运转过程中，也将显示出更加有趣并且复杂的动力学特性。在合理设计激光腔参数的情况下，超快光纤激光器可以获得各类孤子丰富的非线性现象，这些有助于我们进一步理解超快光纤激光器中脉冲动力学特性的物理本质。本文以基于非线性放大环形镜锁模技术的“8”字形光纤激光器为平台，引入高非线性光纤增强腔内非线性的累积，研究超快光纤激光器中脉冲动力学特性，主要研究内容包括: 1、简要介绍了超快光纤激光器的发展概况以及常见的被动锁模原理，简述超快光纤激光器中脉冲动力学特性的研究进展;详细阐述了基于非线性放大环形镜锁模技术的“8”字形光纤激光器的工作原理;为了获得更加丰富的孤子非线性现象，提出了在腔内引入高非线性光纤研究脉冲动力学特性。 2、研究了类噪声方波多脉冲的各种状态。首先，我们获得了类似于耗散孤子共振(DSR)脉冲具有脉冲宽度随泵浦功率的增加而变宽，但峰值强度保持不变特性的类噪声方波脉冲;其次，我们发现类噪声方波脉冲仍具有可分裂的状态，这些不同类型的类噪声方波多脉冲既有保持与普通孤子多脉冲类似的特性，更有多脉冲宽度不一致这样特殊的特性，其形成机理是类噪声脉冲这种独特的“单脉冲”里有很多随机强度、随机相位的超短小脉冲，它们之间的非线性相互作用而导致的。 3、研究了高阶谐波孤子分子与基频类噪声方波脉冲共存现象。在这种共存状态下，无论是频域还是时域都显现出两种锁模状态相互叠加的特性。在频域上是一个双波长复合光谱，一个波长是具有Kelly边带的类似普通锁模孤子的光谱，而另一波长是宽阔平滑的光谱;在时域上则是两种类型不同、重复频率不同的脉冲序列;并且这两种状态可以通过改变腔内偏振控制器的方向实现切换。两者的共存是非线性放大环形镜自带的滤波效应与增益光纤固有的不平坦增益光谱共同作用的结果。