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单频激光器,尤其是1μm波段的单频光纤激光器,具有线宽窄、信噪比高、强度噪声低、波长调谐范围宽的优异特性,已经吸引了研究者们极大的兴趣。由于这些优异的特性,使其在相干通信、光纤传感、激光测距、材料加工等领域应用广泛。本文我们研究了基于二硫化钼、掺镱光纤可饱和吸收体的单频光纤激光器,实现了窄线宽1064nm、1083nm单频激光。主要工作及实验结果如下:首先,介绍了镱离子的能级结构、光谱特性;同时理论分析了谐振腔内的功率分布、输出功率随增益光纤长度的变化趋势;介绍了几种单频激光线宽的测量方法,并说明各自的优缺点;阐述了光纤环形镜、环形滤波镜的工作机制,为实验提供理论依据。其次,我们将二硫化钼膜可饱和吸收体通过FC连接器安装在光纤环形镜上,实现了线宽小于12kHz的单频激光。整个实验装置结合了环形滤波镜和二硫化钼的优点,简单、紧凑、可靠性高。此外,用偏振控制器来抑制线形腔的空间烧孔效应。单频激光的最大输出功率为15.3mW,信噪比大于50dB,光光转换效率、斜率效率分别为11.6%、15.3%,此外,在一个小时内,输出功率、波长的不稳定分别为2.7%、0.3%。实验结果证明,二硫化钼薄膜可以作为一个有前途的滤波器应用于单频激光系统中。最后,我们采用线形腔获得了线宽为4kHz的单频1083nm激光,最大输出功率为45mW,信噪比为60dB,相应的光光转换效率、斜率效率分别为23.1%、32.4%;输出功率、光谱的不稳定性分别为3%、0.9%;此外,我们采用环形腔产生了线宽为1kHz的单频激光输出,其中心波长为1083.06nm,信噪比小于55dB,最大输出功率为2.04mW,斜率效率非常低(小于3%)。