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作为人眼安全波段的2μm脉冲光纤激光在激光医疗、材料加工、污染控制、激光雷达、中红外超连续谱等民用和军用领域拥有非常广泛的应用前景。目前，2μm脉冲光纤激光主要采用主动调制技术或者被动可饱和吸收体（如石墨烯、碳纳米管、SESAM等材料的可饱和吸收效应）实现。然而，主动调制激光器中自由空间器件的存在增加了激光器结构的复杂性，因此激光器易受外界环境干扰；同时，基于可饱和吸收效应的被动调制技术也受材料低激光损伤阈值的影响，因而难于实现较高能量的2μm脉冲激光输出。而具有等效可饱和吸收效应的非线性偏振旋转（NPE）技术同样可以实现2μm脉冲激光输出，不仅使激光器具备全光纤化结构，而且具有价格低廉、结构简单、抗干扰能力强等优势。本课题采用自主研制的净增益系数达2.3dB/cm的高掺杂锗酸盐玻璃光纤作为激光增益介质，利用NPE锁模技术分别对2μm调Q、类噪声、孤子锁模脉冲光纤激光器进行了以下研究：（1）将全光纤化NPE技术应用于2μm调Q脉冲光纤激光器中，获得了平均输出功率波动低于±1.5%的稳定调Q脉冲激光输出；理论与实验相结合研究了基于NPE技术的2μm脉冲光纤激光器重复频率、脉宽以及波长可调谐等特性。（2）利用自主研制掺铥光纤的高增益、宽发射谱特性，获得了最大单脉冲能量为17.3nJ，对应的3-dB光谱带宽为60.2nm的2μm类噪声锁模脉冲激光输出；对2μm类噪声锁模脉冲光纤激光器谐振腔长度进行优化，将2μm类噪声激光的最大单脉冲能量提升至60.8nJ；研究了类噪声锁模脉冲激光的光谱可调谐特性。（3）在中心波长为1949.7nm处获得了光谱3-dB带宽为12.8nm，具有传统Kelly边带的全光纤化孤子锁模脉冲输出，激光器的基频重复频率为88.1MHz，最大平均输出功率为59.1mW，对应的单脉冲能量约为0.67nJ。采用脉冲追迹法，利用Ginzburg-Landau方程对基频重复率为100MHz的2μm孤子锁模脉冲光纤激光器进行数值模拟，理论仿真结果表明，采用NPE锁模技术有望实现更高重频的2μm孤子锁模脉冲激光输出。