高性能飞秒光纤激光器的研制与开发

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发展高速、大容量光纤通信是目前国际上光通信研究的主要方向。迅速发展的各种新型业务对通信网的带宽和容量提出了更高的要求，光纤有着巨大的频带资源和优异的传输性能，是实现高速率、大容量传输的最理想的物理媒质，已经成为世界各国光纤网络建设的首选方案。
作为建设大容量光传输网的最佳手段，光波分复用（WDM）和时分复用（OTDM）是克服电子器件响应速度的瓶颈，提高光通信容量的有效途径。其中WDM技术已趋于成熟，并已有实现Tb/s WDM光通信的报道。
在WDM系统中，单纯增加波分复用路数将增加技术复杂程度和成本，因此，提高波分复用单信道速率是继续增加容量的必然趋势，而OTDM技术可以有效地提高单信道速率。在OTDM通信系统中，其传输速率越高，所需的光脉冲的脉宽越窄。对于几十或数百Gb/s的OTDM系统，则要求光脉冲的宽度为皮秒或亚皮秒量级。
因此高重复率超短光脉冲产生技术是未来高速OTDM/DWDM通信系统的关键技术之一。  
以掺稀土光纤为增益介质的锁模光纤激光器可以产生高重复率、脉宽为ps-fs 量级的超短光脉冲，而且其激射波长又落在光纤通信的最佳窗口1.55μm波段上，是未来高速光通信系统的理想光源。光纤激光器相比于常规激光系统在结构紧凑性、散热、光束质量、体积以及与现有系统的兼容性等方面具有显著的优势，是激光器小型化、集成化的一个重要方向，近年来，受到了普遍关注，成为人们竞相研究的热点之一。
本论文概括了国内外光纤激光器的研究动向，特别是短脉冲光纤激光器的研究现状和发展趋势，同时介绍了我们在高性能飞秒光纤激光器研制和开发方面取得的成果。