随着掺铒光纤激光器的不断普及以及现代信息社会对脉冲式激光器的迫切需求,短脉冲光纤激光器获得了越来越多的重视,正处在快速发展阶段。作为短脉冲光纤激光器中应用最广泛、技术最成熟的调Q技术,由于对运行条件要求较低更一直是人们研究的热点,在光纤分布式传感系统、光时域发射计和激光测距等许多应用中都占有重要的地位。 在经历了多年的发展后,调Q光纤激光技术并没有止步不前体现出任何衰老的迹象,而是仍然在稳步向着大功率、高能量、小型化的方向迈进,以实现可以替代常规固体激光器的目标。基于此本论文选取了调Q光纤激光器作为研究课题,主要进行了以下几个方面的研究： 1.介绍了调Q光纤激光器目前的发展现状,并从最新的研究进展中分析了其发展的趋势。 2.利用琼斯矩阵的方法分析了M-Z式自组织相干合成光纤激光器的工作原理,并对影响相干合成效率的因素进行了分析。评价了自组织式相干合成方法的优势和不足且指出了其存在的问题和未来发展的趋势。阐明了光纤光栅环形镜Q开关的工作原理,详细分析了影响此Q开关性能的关键因素。提出采用光纤光栅环形镜Q开关构建自组织式相干合成调Q光纤激光器的方案,并实现了合成效率90％、重复频率22KHz下峰值功率46mW、能量为0.45μJ的脉冲输出。讨论了影响该激光器输出的各项关键因素,对实验结果进行了详细分析,为进一步改善激光器的输出质量提供了参考。 3.采用离子对模型阐明了光纤中铒离子发生可饱和吸收效应的机理及其对激光器输出动态特性的影响。研究了光纤激光器中SBS效应的产生机制及其对光纤激光器输出动态特性的影响。对掺铒光纤激光器的多种自脉冲输出动态特性进行了实验研究,详细分析了饱和吸收效应、SBS效应造成的自调Q以及在调Q脉冲包络内发生的自锁模现象。在此基础上,对如何避免自脉冲实现特性平稳的连续激光输出和如何利用这些自脉冲制做脉冲质量优良的自调Q光纤激光器提出了一些有价值的设想。