掺Yb光纤激光器具有宽吸收谱、宽增益带和调谐范围，且上 能级寿命长，泵浦效率高，适合于性能成熟的LD泵浦等。再加之 作为光纤激光器所具有的低阈值、高增益、连续输出特性，以及小 体积、便携式、集成化特点和可灵活弯曲的光波导结构等特性，使 掺Yb光纤激光器具有广阔的发展前景 本文第一章介绍了光纤激光器的基本结构及特性。由于光纤 光栅是光纤激光器件中的重要元件，第一章也详细介绍了光纤光栅 的特性及制作方法。 第二章研究分析了光纤光栅分布反馈(distributed－feedback── DFB）结构光纤激光器的模谱及阈值特性，并首次推导了能同时描 述光纤光栅均匀DFB结构及光纤光栅相移DFB光纤激光器阈值的 公式。 第三章研究了自由运行条件下，掺Yb光纤F-P腔光纤激光器 的特性。研究表明，由于掺Yb光纤具有宽增益谱特性，驻波腔结 构导致的增益空间烧孔效应很容易在掺Yb光纤激光器中引起多波 长振荡。最多时，能观察到三波长激光振荡，相邻波长间距为10nm。 l 当腔内有光纤光栅作滤波元件时，增益空间烧孔效应将在光纤 光栅反射带宽范围内导致多波长振荡。在第四章，掺Yb光纤F-P 腔激光器中使用了光纤光栅。增益空间烧孔效应导致间距为约 0．15nm的多波长振荡。 在55．2中，推导了描述掺Yb光纤可饱和吸收效应的公式。理 论研究表明，信号激光越强所遭遇到的可饱和吸收系数越小。首次 从理论中发现准四能级介质对信号激光的可饱和吸收系数与温度有 关，随着温度升高，可饱和吸收系数增大。首次通过实验定性地证 明了以上结论。在95．2描述了以上实验及结果。 由于单纵模激光在许多领域有重要应用，我们对掺Yb光纤单纵 模激光器进行了深入研究。 在驻波腔结构中，未泵浦掺Yb光纤中存在可饱和吸收空间烧 孔效应。该效应则有利于补偿增益空间烧孔效应，并有利于获得单 纵摸激光输出。首先，采用FI腔结构，利用一段长度为Zm，浓 度较高的掺Yb光纤，由于上述效应而获得了smw单纵模激光输 出。在以上实验中，单纵模出现的几率与泵浦功率大小有关。当 泵浦功率超阈度适中时，单纵模出现的几率最大。光纤长度也会影 响单纵模出现的几率。 用 193urn准分子激光，采用相位掩模法，在掺 Yb光纤中直接 刻写光栅，获得了 DFB掺 Yb光纤激光器。在 9 7．l中，当泵浦功 率在阈值附近时，均匀DFB光纤激光器实现了单纵模运行。 ＞ 2／“ 由于了相移DFB光纤激光器具有良好的单纵模运行稳定性。 我们制作了相移近似了的DFB掺Yb光纤激光器。利用这一结构我 们获得了较为稳定的1053urn单纵模激光输出。激光输出功率约 linW o