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双波长脉冲光纤激光器由于其成本低廉、结构紧凑等优势,在非线性频率转换,拉曼散射光谱,泵浦探测光谱,超连续谱的产生等领域有着重要的应用,成为光纤激光器研究领域的一个热点。研究不同脉宽、不同脉冲类型的双波长脉冲光纤激光器不仅有重要的学术意义,而且有着非常重要的实际应用意义。本文基于铒镱共掺光纤,围绕1μm和1.5μm双波长脉冲光纤激光器这一主题开展了如下研究工作:1、概述了脉冲激光的产生方法,两脉冲同步的方法,脉冲光纤激光器以及双波长脉冲光纤激光器的发展概况。2、采用单一的铒镱共掺增益光纤,首次实现了一种1μm调Q和1.5μm增益开关双波长脉冲光纤激光器。这两种脉冲分别有11.7nm和29.7nm的波长可调谐范围。研究结果表明,在1.5μm腔的辅助下,未泵浦铒镱共掺光纤是一个有效的光纤可饱和吸收体(FSA),1μm调Q脉冲由其可饱和吸收效应产生。而镱离子对1μm调Q脉冲的再吸收周期性调制了铒离子的反转粒子数,从而产生重频相等的1.5μm增益开关脉冲。3、采用单一的铒镱共掺增益光纤,首次实现了一种1μm和1.5μm双波长锁模脉冲光纤激光器。这两种锁模脉冲的重频都是4.13 MHz。随着泵浦功率的增加,1μm锁模脉冲的脉宽从1.23 ns变到5.56 ns,而1.5μm锁模脉冲的脉宽从0.91 ns变到3.04 ns。此外,1.5μm还具有25.23 nm的可调谐范围,并且出现了双波长现象。研究结果表明,1μm脉冲是基于非线性偏振旋转(NPR)技术产生的耗散孤子共振矩形脉冲,而1.5μm脉冲是1μm脉冲被Yb离子再吸收后对1.5μm腔进行泵浦产生的同步泵浦锁模脉冲。4、基于前一个实验,通过改变腔长来调整腔内的色散和非线性效应,从而获得皮秒量级的1μm和1.5μm双波长锁模脉冲输出。这两种脉冲的重频都是7.1843 MHz。在最大泵浦功率处,1μm脉冲的脉冲宽度、单脉冲能量和输出功率分别为145.4 ps,1.41 nJ和10.13 mW,而对于1.5μm脉冲,分别是417.2 ps,0.38 nJ和2.75 mW。5、采用双包层的铒镱共掺光纤,并基于NPR锁模技术首次获得了高能量的1μm和1.5μm双波长耗散孤子共振锁模脉冲输出。这两种脉冲在基频的重复频率分别是4.0196 MHz和381.3 kHz。研究结果表明,1.5μm脉冲伴随有强烈的扰动(CW激光和SRS),而1μm脉冲并没有。基频1.5μm脉冲最大输出功率和单脉冲能量分别是572 mW和1.5μJ。继续增加泵浦功率,1.5μm脉冲分裂成二阶谐波脉冲。对于1μm脉冲,即使在最大泵浦功率处,脉冲也没发生分裂。其最大输出功率和单脉冲能量分别是356 mW和88.6 nJ。同时,这两种脉冲在合适的泵浦功率下可以同时获得。