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随着光纤通信技术的发展,可调谐光纤激光器因为其可调谐,窄线宽,良好的光束质量,高耦合率,兼容性好,成本低,稳定性好等优点,在光纤通信、传感技术和医疗领域的应用已十分广泛。目前,可调谐光纤激光器的研究主要集中在窄线宽和可调谐波长范围扩展两个方面。本文研究了一种基于光学超大规模集成电路(Opto-VLSI)可调谐光纤激光器,该激光器具有可调谐范围宽(1530nm-1560nm)、输出激光的线宽窄(可达到0.0177nm)等优点。另外,本文分析了一种具有高斯型腔内滤波结构的环形腔掺铒光纤激光器,对其理论推导、建模仿真以及结构优化等方面进行了较为深入的分析和研究；为今后环形腔EDFL的进一步研究提供了一定的参考依据。主要内容包括以下几点：(1)从光与物质的相互作用出发,阐述了激光产生的基本原理；分析了环形腔EDFL的工作原理,包括对作为增益介质的掺铒光纤的放大原理和激光器的阈值条件进行了详细的分析研究。(2)从掺铒光纤激光器的基础理论出发,推导了光在掺铒光纤内传播的行波速率方程,并采用分步行波方法在时间--空间域上对激光器的行波速率方程进行求解,建立了针对环形腔EDFL的时域的一维动态数值分析模型和相应的数值分析程序。(3)分析了一种具有高斯型腔内滤波结构的环形腔EDFL,并应用已建立的时域模型对其时域和频域特性进行了仿真,分析了时域模型仿真结果中输出的激光功率随时问和频率的变化、上能级粒子数密度N2和腔内光功率的时间-空间演化特性。(4)在上述基础上,分析了环形腔EDFL不同的设计参数(如泵浦功率、掺铒光纤的长度、掺铒离子浓度、耦合器的输出比)对激光器特性的影响,并对环形腔EDFL进行了优化。(5)对基于Opto-VLSI可调谐光纤激光器进行了实验研究,由实验结果可知,该可调谐激光器可工作在整个C波段(1530nm-1565nm)上,实现任意波长的激光输出,3dB带宽可达到0.0177nm。全文共计图39幅,表格2个,参考文献45篇。