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高性能的多波长光纤激光器在光通信系统、光传感领域有广阔的应用前景。而要在室温下实现性能好、稳定性高、制作容易的多波长掺铒光纤激光器,需要寻找有效的方法抑制掺铒光纤中的模式竞争。空芯Bragg光纤,不同于传统光纤通过全内反射来导光,而是通过包层的周期性结构所引起的带隙效应来导光,因此具有低损耗、色散可控、非线性系数可调等许多优点,在光纤通信、色散补偿、高功率激光传输领域中有着广泛的应用前景。本文以空芯Bragg光纤为突破口,对其开展了深入的理论和实验研究,并基于实际制作的空芯Bragg光纤,将空芯Bragg光纤用于光纤激光器中,实现了掺铒光纤激光器在室温下稳定的单双波长输出,主要工作如下:1、采用传输矩阵法,建立了周期性平板波导的带隙结构理论仿真模型。在验证了该仿真模型准确性的基础上,采用该模型研究了空芯Bragg光纤的结构参数对带隙位置和带隙宽度的影响,仿真结果表明,随着包层数、折射率差的增大,包层限制光的能力逐渐增加,当介质层厚度满足四分之一波长条件时,将得到位于中心波长附近的最大带隙宽度。该理论结果对空芯Bragg光纤的设计和实际制作具有重要的指导意义。2、从空芯Bragg光纤的实际制作工艺和拓展空芯Bragg光纤的实际应用层面出发,提出并设计了具有低折射率差、大芯径的掺锗空芯Bragg光纤。理论研究结果表明:该空芯Bragg光纤带隙位置位于1550nm波段,最低损耗达4.5dB/m,带隙谱为宽带的梳状谱输出,可用作光纤滤波器对输出激光进行调制。3、通过合理的参数设计,提出并设计了具有超宽带、低损耗特性的空芯Bragg光纤。通过增大光纤尺寸,其带隙范围可覆盖到4000nm,带隙区损耗为10-8dB/m量级。该设计在现有制作工艺和制作材料的基础上,实现了在常用传输窗口上的长距离低损耗传输,在光通信系统中有重要应用前景。4、采用化学气相沉积法成功拉制了低折射率差、大芯径的掺锗空芯Bragg光纤,并对实际拉制的光纤进行了参数仿真,结果表明实际光纤在带隙位置上向短波长方向偏移了 5nm,损耗增加了 1dB/m,符合预期设计。5、将空芯Bragg光纤实际应用于光纤激光器中,实现了一种单双波长可切换和可调谐的掺铒光纤激光器,该激光器结构简单,在室温下可实现、稳定的单双波长输出,且边摸抑制比高达50 dB。激光输出稳定性测试表明,在30分钟内,激光波长漂移量均小于O.1nm,峰值功率波动量均小于2dB。