稳定的高重复频率、波长可调谐的超短光脉冲源是高速率、全光通信系统的关键部分。基于掺铒光纤放大器(EDFA)的主动锁模环形激光器由于能够产生高重复频率的近变换极限超短光脉冲,而受到人们的广泛关注。但基于EDFA的主动锁模环形光纤激光器的腔较长,环境的微小变化就会导致腔长发生漂移,从而产生相位噪,声,相位噪声将引起输出的锁模脉冲幅度不稳定,严重时会使激光器失锁。尽管已找到了一些解决方案,但这些方案将使整个激光器结构复杂,成本较高。 由于半导体光放大器(SOA)具有响应速度快,稳定性好,易于集成,对偏振不敏感等优点,本文提出了一种基于SOA的谐波锁模环形光纤激光器的模型。该模型包含两个半导体光放大器(SOA),其中一个SOA作为调制器(简称调制SOA),另一个提供增益(简称增益SOA)。SOA对光脉冲的影响可通过包含增益压缩及增益非对称分布的速率方程描述,光纤对脉冲的影响可通过薛定鄂方程描述,基于自再现理论,通过数值求解可得到稳定时的锁模脉冲波形,从而可对其输出脉冲的峰值功率以及脉冲宽度等进行研究。 本文着重研究了两个SOA的偏置电流对锁模脉冲形状的影响,以及在该系统中加入滤波器后可实现的波长调谐范围。研究结果表明:(1)SOA的偏置电流极大地影响了锁模脉冲的形状。在其它参数给定的前提下,通过改变调制SOA和增益SOA的偏置电流,可以得到高峰值功率、窄脉宽的锁模脉冲;(2)当系统工作在重复频率为20GHz时,通过合理地选择系统参数,输出的锁模脉冲的波长调谐范围可达40nm。在此范围内,锁模脉冲的峰值功率和脉冲宽度几乎保持不变。 该论文的研究结果对高重复频率、高峰值功率、波长调谐范围大的超短脉冲的获取具有一定的指导意义。