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随着生物医学领域中扫频光学相干层析成像(SS-OCT)和光纤生物传感技术的快速发展，对具有高扫频速率、宽扫描范围、窄瞬时线宽、高输出功率的新型扫频激光光源提出了迫切的需求。同时，由于光纤激光器具有体积小、抗电磁干扰、生物相容性好等不可比拟的优势，新型光纤扫频激光光源成为了当前技术发展的必然趋势。
本论文针对上述应用需求，以提升扫频激光光源性能为目的，从理论和实验两方面对环形扫频光纤激光器及傅立叶域锁模(FDML)光纤激光器进行了系统研究，提出并实现了一种基于腔内色散非互易性效应的单向光谱扫描的FDML激光器。论文的主要研究内容包括：
(1)从激光器基本原理出发，对环形扫频光纤激光器和FDML光纤激光器进行了理论研究。主要研究了两类激光器的基本结构、工作原理和性能影响因素，并结合应用领域分析了扫频激光光源输出性能的主要评估参数。
(2)搭建了基于光纤法布里珀罗滤波器(FFP-TF)和掺铒光纤放大器(EDFA)的环形扫频光纤激光器。利用变量分析的方法，系统研究了FFP-TF扫描频率、扫描范围及泵浦功率对环形扫频光纤激光器输出性能的影响，结果表明随FFP-TF扫描频率和扫描范围的增加，激光器的输出光谱及时域波形的功率密度明显下降，并在光谱上产生了明显的凹陷，而增加泵浦功率则可以显著改善上述问题。最终实现了激光器中心波长1564.6nm、波长扫描范围35.49nm、波长扫描速率约2129.4nm/s，扫描频率30Hz的扫频激光输出。
(3)提出了基于FFP-TF驱动调控的单向扫频FDML光纤激光器。通过分析泵浦功率、波长扫描范围和扫描中心波长对FDML激光器输出性能的影响，发现由于腔内色散的存在，激光器正向扫频和反向扫频输出光谱具有明显差异性。进一步，提出了利用腔内色散非互易性效应与FFP-TF共同作用的单向扫频实现方法，实验证明了可通过改变FFP-TF驱动参数实现激光器单向正向扫频和单向反向扫频的切换，分别获得了中心波长为1552.7nm、波长扫描范围25.4nm、波长扫描速率1.299×106nm/s、扫描频率25566.2Hz、瞬时线宽0.108nm的单向正向扫频输出，以及输出中心波长为1556.3nm、波长扫描范围25.6nm、波长扫描速率1.310×106nm/s、扫描频率25583.2Hz、瞬时线宽0.126nm的单向反向扫频输出。
本论文针对上述应用需求，以提升扫频激光光源性能为目的，从理论和实验两方面对环形扫频光纤激光器及傅立叶域锁模(FDML)光纤激光器进行了系统研究，提出并实现了一种基于腔内色散非互易性效应的单向光谱扫描的FDML激光器。论文的主要研究内容包括：
(1)从激光器基本原理出发，对环形扫频光纤激光器和FDML光纤激光器进行了理论研究。主要研究了两类激光器的基本结构、工作原理和性能影响因素，并结合应用领域分析了扫频激光光源输出性能的主要评估参数。
(2)搭建了基于光纤法布里珀罗滤波器(FFP-TF)和掺铒光纤放大器(EDFA)的环形扫频光纤激光器。利用变量分析的方法，系统研究了FFP-TF扫描频率、扫描范围及泵浦功率对环形扫频光纤激光器输出性能的影响，结果表明随FFP-TF扫描频率和扫描范围的增加，激光器的输出光谱及时域波形的功率密度明显下降，并在光谱上产生了明显的凹陷，而增加泵浦功率则可以显著改善上述问题。最终实现了激光器中心波长1564.6nm、波长扫描范围35.49nm、波长扫描速率约2129.4nm/s，扫描频率30Hz的扫频激光输出。
(3)提出了基于FFP-TF驱动调控的单向扫频FDML光纤激光器。通过分析泵浦功率、波长扫描范围和扫描中心波长对FDML激光器输出性能的影响，发现由于腔内色散的存在，激光器正向扫频和反向扫频输出光谱具有明显差异性。进一步，提出了利用腔内色散非互易性效应与FFP-TF共同作用的单向扫频实现方法，实验证明了可通过改变FFP-TF驱动参数实现激光器单向正向扫频和单向反向扫频的切换，分别获得了中心波长为1552.7nm、波长扫描范围25.4nm、波长扫描速率1.299×106nm/s、扫描频率25566.2Hz、瞬时线宽0.108nm的单向正向扫频输出，以及输出中心波长为1556.3nm、波长扫描范围25.6nm、波长扫描速率1.310×106nm/s、扫描频率25583.2Hz、瞬时线宽0.126nm的单向反向扫频输出。