随着飞秒激光及其相关技术的持续发展,飞秒激光在医学、精细加工、前沿科学研究等多个领域都发挥着重要作用。其中,由于飞秒激光具有极高的峰值功率与较低的热效应给精细加工领域带来了革命性的改变。目前,工业化飞秒激光器主要包括光纤激光器、板条激光器、碟片激光器三种类型,其中,飞秒光纤激光器由于具有良好的光束质量与稳定性使其在精细材料加工行业应用广泛。工业化光纤飞秒激光器主要是通过啁啾脉冲放大系统来实现其高功率,可是极高的光纤放大增益会导致严重的增益窄化效应,限制最终的极限压缩脉冲宽度。因此,研究增益窄化问题及其抑制技术对于提高激光器峰值功率,达到更高精度的加工效果具有重要意义。为了解决增益窄化问题,缩短脉冲宽度,提高峰值功率,达到更好的“冷”加工效果,人们提出了许多消除增益窄化效应的解决方案,包括自相位调制、新型放大增益介质、偏振光调制、介质膜滤波器、空间光调制器光谱调制等。相对于其他解决方案,液晶空间光调制器进行光谱调制具有结构简单、可编程能力强、能够动态优化多种放大系统或者同一放大系统的不同输出功率下的增益窄化的优点,同时,也具有调节精度高,可以在光谱任意位置进行调节而达到任意滤波的作用。基于液晶空间光调制器的上述优点,本文提出一种以液晶空间光调制器为主体的光纤飞秒激光器光谱整形方案来解决增益窄化问题。通过对飞秒光纤激光器的啁啾脉冲放大系统进行理论模拟得到需要的灰度图,将理论模拟获得的灰度图加载到空间光调制器上,来产生中心凹陷、平顶等与后续放大系统相匹配的特殊光谱形状,使其放大后光谱宽度与种子源光谱宽度保持一致,甚至更宽,达到提高压缩后峰值功率的目的。论文取得的主要进展与研究成果有:1、通过计算灰度图不同位置与光谱波长一一对应关系,可以将初始光谱整形为中心凹陷、三角形、平顶型、多波长调谐型等多个光谱形状,可以看出此光谱整形系统具有良好的可编程能力与调节精度。2、将光谱整形后的信号光耦合进后续的放大、压缩系统,对比其整形前后的光谱宽度与脉冲宽度。实验结果表明:对于现有长度1m、芯径10μm和长度2m、芯径25μm的两级全光纤放大系统,与未加光谱调制相比,光谱宽度从7nm提高到9.5nm,对应极限脉宽从222fs减少到164fs左右。最终通过透射式光栅对压缩得到了平均功率1.2W的飞秒激光输出,通过自相关仪采用高斯拟合后脉冲宽度为170 fs,接近变换极限脉冲。最后,通过调节半导体泵浦激光器的电流,使整个系统获得不同的输出功率,模拟不同的放大系统,获得不同程度的增益窄化,通过改变参数来获得不同的灰度图来进行光谱整形。最终实验结果表明,通过高斯拟合均可获得近似于变换极限的脉宽。