基于光纤布拉格光栅对（DFBGs）的双波长线形腔光纤激光器利用偏振烧孔效应实现双波长激光稳定输出的研究颇多，但有关3 dB光纤环形镜（FLM）与光纤布拉格光栅（FBG）构成腔镜或仅FBG构成腔镜，以及DFBGs的选择对其激光输出性能［光信噪比（OSNR）、斜率效率及稳定性等］的影响的研究很少。本文实验首先在双波长线形腔掺铒光纤激光器中比较了3 dB FLM与FBG构成腔镜和仅FBG构成腔镜的双波长激光的输出性能，结果表明，仅FBG构成腔镜的输出性能优于3 dB FLM与FBG构成腔镜的输出。其次在仅FBG构成腔镜的线形腔中对低反射率FBG（输出镜）反射率相同与不同时的输出性能进行了对比，研究表明，低反射率FBG的反射率相同时双波长激光输出具有较高的OSNR、斜率效率和稳定性。接着改变构成腔镜的两对FBG的中心波长间隔分别为4、8、12 nm，研究表明，中心波长间隔越大输出越稳定，OSNR越高，但激光器的斜率效率有所降低。最后在室温环境下实现了两个激光波长分别为1550 nm和1562 nm、OSNR分别为50.24 dB和51.19 dB左右、中心波长变化分别小于0.030 nm和0.035 nm、输出功率波动分别小于0.061 mW和0.059 mW、3 dB带宽分别为~0.146 nm和~0.144 nm的稳定输出，该结果为线形腔双波长的更优输出。

实验研究了主动调Q掺镱光纤激光器(YDFL)中放大自发辐射(ASE)对调Q脉冲形成和演化的影响。结果表明,尾纤型声光调制器(AOM)打开过快和掺镜光纤(YDF)增益瞬态特性间的综合相互作用结果,使得注入至腔内的初始宽带ASE形成功率波动,并在腔内循环放大,导致输出脉冲呈多峰结构;而注入的宽带ASE因功率过高会导致YDF的增益自饱和效应,制约高增益的获取,使激光器难以获得调Q激光脉冲,输出脉冲主要为调Q的ASE脉冲;通过引入光纤布拉格光栅(FBG),可以有效抑制YDF中因ASE产生的增益饱和效应,YDF工作在高增益状态,有利于获得低阈值、窄脉宽和高峰值功率的调Q激光脉冲。引入FBG后,在160 mW抽运时,实验测得的调Q激光脉冲峰值功率和脉宽分别为40.7 W和30 ns。

对线形腔LD泵浦掺镱的双包层光纤激光器进行研究，通过数值模拟，分析了不同泵浦方式下的泵浦光、激光输出功率和增益特性在光纤中的分布。结果表明，单端后向泵浦输出功率率较高，对于小功率光纤激光器则是最佳选择。进一步又研究了单端后向对称泵浦输出功率与光纤长度及腔镜反射率的影响，为提高光纤激光器的输出功率提供了理论和实验依据。

在分析光纤环形镜工作原理的基础上，给出了基于光纤环形镜的线形腔掺Er³⁺光纤激光器相位和幅度的振荡条件．通过求解速率方程，理论分析了其输出特性，获得了稳态条件下激光器输出功率、阈值泵浦功率和斜率效率的解析表达式．推导出激光器工作所需掺Er³⁺光纤最短长度，并在给定泵浦光功率时，在特定输出波长上获得最大输出功率所需最佳掺Er³⁺光纤长度的表达式，且通过实验进行了验证．

报道了一种结构简单、工作在L波段、可调谐的线形腔Er/Yb共掺双包层光纤激光器.利用由两段高双折射光纤和两个偏振控制器构成的环镜滤波器对激光器进行调谐,使调谐范围达到34 nm,功率起伏小于±0.2dB.用976 nm多模LD泵浦Er/Yb共掺双包层光纤产生的ASE作为二次泵源,对未泵浦的一段光纤进行泵浦,使腔内Er/Yb共掺光纤的增益谱移到L波段;多个泵浦源同时对Er/Yb共掺双包层光纤进行侧向泵浦,使激光器输出功率超过了200mW.

对LD泵浦调Q双包层掺Nd3+光纤激光器进行了实验研究.在Littrow结构的体光栅与二向色镜构成的线形腔结构中,利用声光Q开关(AQM)调Q,在1064 nm得到了光谱线宽约为0.08 nm稳定的激光脉冲序列.脉冲重复频率从1 kHz到10 kHz可调.在重复频率1 kHz时得到脉冲宽度约800 ns,最大单脉冲能量180 μJ,脉冲峰值功率225W,激光平均功率180 mW,并对激光输出脉冲能量进行了计算,计算结果与实验符合很好.

通过求解速率方程，从理论上详细地分析线形腔掺铒光纤激光器的输出特性。得到了稳态条件下激光器阈值泵浦功率、输出功率和斜率效率的解析表达式；给出了构造线形腔掺铒光纤激光器所需掺铒光纤最短长度和最佳长度的表达式。