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相干矩形脉冲由于在光学传感、实时成像、全光时钟信号、基础科学研究等领域的应用而受到广泛关注。近年来，耗散孤子共振机制作为一种直接形成相干矩形脉冲的理论被提出，相关实验进一步证实了这种理论。但是，耗散孤子共振脉冲产生存在着严格的激光腔参数要求，这种苛刻的条件限制了激光器灵活高效地输出相干方波。受色散傅里叶变换技术启发，它可以将脉冲的光谱形状通过色散介质映射成脉冲的时域波形。耗散孤子正好具有平坦的矩形光谱，我们利用耗散孤子光纤激光器和色散傅里叶变换技术，方便灵活地产生了相干矩形脉冲。升高泵浦功率，脉冲宽度从2.9 ns展宽到4.1 ns。本论文回顾了耗散孤子共振脉冲和类噪声的研究进展，分析了他们的脉冲特性。作为一种新兴的实时测量技术，我们讨论了色散傅里叶变换技术的基本理论。搭建了耗散孤子光纤激光器，耗散脉冲通过色散傅里叶变换，灵活高效地变换成相干矩形脉冲。论文的主要内容包括: 1.分析了耗散孤子共振脉冲和类噪声脉冲的时域特性及其脉冲演化特点，探讨了在光纤激光器中耗散孤子共振机制产生条件。严格的腔参数设定限制了光纤激光器灵活高效地直接产生此相干矩形脉冲。搭建了碳纳米管可饱和吸收体耗散孤子光纤激光器，在28 mW泵浦功率下，矩形光谱3 dB带宽为12.8 nm，高斯型脉冲宽度为14.14 ps，脉冲重复频率为8.21 MHz，泵浦功率为40 mW时，出现双脉冲。 2.分析了色散傅里叶变换的数学理论，只有脉冲在足够大的色散介质中传输才能将光谱映射成时域波形。利用具有矩形光谱的耗散孤子光纤激光器和色散傅里叶变换技术，耗散孤子经群速度色散为-340 ps2的单模光纤方便高效地产生相干方波，随着泵浦功率的改变，矩形脉冲宽度可在2.9 ns到4.1 ns连续演化。碳纳米管的低损伤阈值和腔内非线性引起的脉冲能量量化效应，导致输出矩形脉冲功率uW量级，提出了在脉冲源和色散元件两方面提高输出矩形脉冲能量。 3.研究了脉冲的相干性。相干脉冲物理上是表示脉冲纵模的相位同步。搭建了马赫泽德脉冲光纤干涉仪，对比耗散孤子脉冲和类噪声脉冲的干涉图样，证实了经色散傅里叶变换后得到矩形脉冲具有高相干性。借助高速实时示波器，单次记录300多个矩形脉冲序列信息，绘制成对应光谱功率密度图像，每个脉冲的光谱无明显抖动，间接表明矩形脉冲的高相干性。