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人眼安全的2μm波段激光器由于位于大气传输窗口,并且可以覆盖H2O、CO2等分子的光谱吸收峰,因而广泛应用于大气遥感、生物医学等领域。全光纤结构2μm波段波长可调谐光纤激光器具有结构紧凑、可调谐范围大、稳定性高等特点,近年来逐渐成为研究人员所关注的热点。本文主要开展了2μm波段波长可调谐光纤激光器的研究,利用宽带可调滤波器分别实现了全光纤结构波长大范围可调谐的铥钬共掺光纤激光器(THDFL)和掺铥光纤激光器(TDFL),并基于主振荡功率放大系统(MOPA)获得了百瓦级高功率波长可调谐2μm激光输出。论文的的主要内容包括:1.介绍了2μm波段波长可调谐光纤激光器的研究背景,根据使用光纤材料的不同,从掺铥光纤(TDF)、掺钬光纤(HDF)和铥钬共掺光纤(THDF)三个方面综述了2μm波段波长可调谐光纤激光器的研究进展,并分析了2μm波段波长可调谐光纤激光器的发展趋势。2.设计并实现了全光纤结构波长大范围可调谐THDFL。使用基于衍射光栅的可调滤波器对激光器的输出波长进行调谐,实现了全光纤结构波长从1727 nm到2030 nm可调谐的THDFL。该激光器303 nm的波长可调谐范围为目前见诸报道的全光纤结构稀土掺杂激光器中最宽。研究了泵浦功率以及THDF长度对THDFL波长可调谐范围的影响。结果表明,随着泵浦功率的增加,THDFL波长可调谐范围的短波边向短波方向移动;随着THDF长度的增加,THDFL波长可调谐范围的短波边向长波方向移动。3.设计并实现了全光纤结构百瓦级高功率波长可调谐TDFL。实现了波长大范围可调谐的TDFL,通过MOPA系统对波长可调谐TDFL的输出功率进行放大,并对主放大器中TDF的长度进行了优化,首次实现了输出功率大于100 W的全光纤结构波长可调谐TDFL。该激光器的输出功率在1940-2050 nm波长可调谐范围内均大于100 W,在1950 nm波长处达到最大为115 W,斜率效率为51.67%。