对于用半导体激光器和光纤激光器来实现多波长输出,已经有多种方案提出来,并且得到实验的验证.早已投入使用的多波长半导体激光器,它是基于激光增益介质阵列的,用不同的衍射光栅得到不同的波长谱线输出,最后将不同的输出波长耦合进单根光纤得到多波长.这种类型的激光器存在着以下不可避免的缺陷:(1)由于是由不同波长谱线耦合进单根光纤得到多波长,最后会导致多波长输出功率较低.(2)这种集成的多波长激光器难以实现分立的激光器单元的温度控制和波长调节.因此,能够同时产生多波长的光纤激光器在此系统中显示出十分诱人的应用前景,已成为人们广泛研究的课题.本文在深入调研国内外多波长光纤激光器的研究现状及发展趋势的基础上,明确地阐述了研究多波长掺铒光纤激光器的意义,提出了一种新型的常温下多波长掺铒光纤激光器.从理论上深入探讨了该多波长掺铒光纤环型激光器,引进频移器和光纤F-P滤波器来抑制掺铒光纤的均匀展宽效应,消除模式竞争,以获得稳定平坦的多波长输出.然后用数值模拟方法考察了泵浦功率、铒纤长度、铒纤浓度、损耗大小和腔型结构等因素对激光器输出谱线的影响,找出输出谱线随各制约因子的变化趋势,具体制约规律如下:(1)泵浦功率对多波长输出的平坦度影响不大,只影响多波长输出的总功率,泵浦功率越大,输出谱线的总功率就越大,而谐振腔总损耗对多波长输出的影响正好跟泵浦功率的作用完全相反.(2)随着增益介质掺铒光纤的增长,输出光能量逐渐向长波方向偏移,若要在C波段获得较为平坦的谱线输出,就存在一个最佳铒纤长度,如果光纤太短,对泵浦光的吸收太少,就降低了泵浦光的利用效率,输出谱线会向长波方向倾斜;如果光纤太长,当泵浦功率下降到泵浦阈值以下时,就会有一部分光纤处于低于阈值泵浦状态,这不但不能造成铒离子的反转分布,反而会吸收激光能量,对激光输出不利,造成输出谱线平坦性向短波方向倾斜.(3)铒纤浓度对所需铒纤的长度有较大的影响,铒纤浓度越大,激光器得到稳定平坦的多波长输出所需光纤就越短.(4)当腔型结构由环型腔改为线型腔,其等效作用为激光器总损耗减半.接下来开展多波长掺铒光纤激光器实验,在综合考虑上述几个制约因子的作用,常温条件下,对于多波长环型腔掺铒光纤激光器,我们获得了近20条功率平坦度小于3dB的谱线输出,其最强谱线功率密度接近OdBm,在线型腔激光器中也获得了20条平坦度小于3dB的谱线,其最强谱线功率密度接近5dBm.