[en] The birth of lasers in 1960 had a strong impact on the development of bre optics, and consequently on nonlinear optics. Despite the enormous amount of literature concerning bre lasers, the topic is still actual and thriving and always looking for new solutions addressing the necessities of scienti c research and industry for what regards either continuous wave or ultrafast radiation sources. This thesis develops around two research lines, Raman distributed ampli ers, in the form of ultralong Raman bre lasers, and passive ultrafast bre lasers, which we will try to combine for the rst time. The second order Raman distributed ampli er called ultralong Raman bre laser has proven its suitability and e ciency in both unrepeatered and long-haul optical communication links. Nevertheless relative intensity noise transfer from pump to signal, especially in the case of high power co-propagating pump necessary to achieve the lowest signal power variation in the ampli er cell, may severely hinder the transmission performances. In the rst part of the thesis, a characterization of the relative intensity noise transfer in the cavity and an optimization of the architecture of the ampli er (changing the front-end re ectivity and the pump power split) is performed in order to improve the performance in a transmission system, which nds its optimal balance with a 20% forward pump power ratio and 10% front-end re ectivity with a transmission reach of 6479 km. Ultrafast radiation sources have a widespread use and are highly demanded. Modelocked bre lasers attract much attention due to their many advantageous features, such as compactness, low-cost, stability and easy handling. In the second part of the thesis, we focus on ultrafast passively mode-locked bre lasers trying to overcome one of their usual limits, that is the achievement of high peak power and pulse energies in the femtosecond range. Solutions for a simple, inexpensive, polarisation independent, high peak-power passively mode-locked femtosecond ring bre laser are developed, relying on standard and commercial components and a novel InN-based semiconductor saturable absorber mirror, that ensures self-starting mode-locking. Using a cavity 2.4 km long it is possible to obtain Gaussian pulses below 250 fs with a peak power over 1 MW and pulse energy over 250 nJ, properties that open up to new power demanding application elds. The developed laser system is then applied to the generation of supercontinuum and pulse compression, achieved through the addition of an external reel of single mode bre to the resonator. Fibres with di erent lengths and dispersion are employed to test the applicability and tunability of this low-cost, simple system. In particular with standard 3 single mode bre supercontinuum is generated over 200 nm with pulse compression down to 50 fs. Such radiation source is tested to prove its feasibility for gas sensing. In the last part, the developed ultrafast laser is used to implement for the rst time an ultralong Raman bre laser into a pulsed laser, with the objective of generating high power ultrashort pulses taking advantage of the virtually lossless and transparent span produced by the Raman cell. Mode-locking with sub-picosecond pulses is maintained in cavity up to 25 km in length, demonstrating this new application area for distributed Raman ampli ers.

[es] El nacimiento de los l aseres en 1960 tuvo un fuerte impacto en el desarrollo de la bra optica y, en consecuencia, de la optica no lineal. A pesar de la enorme cantidad de literatura sobre l aseres de bra, el tema sigue siendo enormemente vigente y en constante evoluci on, siempre en busca de nuevas soluciones que respondan a las necesidades de la investigaci on cient ca y de la industria en lo que respecta a fuentes de radiaci on de onda continua o ultrarr apida. Esta tesis se desarrolla en torno a dos l neas de investigaci on, los ampli cadores Raman distribuidos, en su modalidad de l aseres de bra Raman ultralargos, y los l aseres pasivos de bra ultrarr apidos, combinando adems ambas l neas por primera vez. El ampli cador Raman distribuido de segundo orden basado en cavidades ultralargas, llamado l aser de bra Raman ultralargo, ha demostrado su idoneidad y e cacia tanto en enlaces unicos de comunicaci on optica sin ampli caci on puntual intermedia como en sistemas de largo alcance para comunicaciones transoce anicas. Sin embargo, la transferencia de ruido de intensidad relativa de la fuente de bombeo a la se~nal, especialmente en el caso de una fuente de bombeo co-propagante de alta potencia (necesaria para lograr la menor variaci on de potencia de la se~nal en la cavidad del ampli cador), puede limitar seriamente el rendimiento del sistema. En la primera parte de la tesis describiremos la caracterizaci on de la transferencia del ruido de intensidad relativa en la cavidad y la optimizaci on de la arquitectura del ampli cador (cambiando la re ectividad del extremo de entrada de la c elula y la proporci on de la potencia de la fuente de bombeo) para mejorar el rendimiento de un sistema de transmisi on coherente de ultima generaci on, el cual encuentra su equilibrio optimo con una proporci on de potencia de la fuente de bombeo co-propagante de un 20% y una re ectividad del extremo de entrada de la c elula de un 10% y un alcance de transmisi on de 6479 km. Las fuentes de radiaci on ultrarr apidas tienen una enorme cantidad de aplicaciones tanto industriales como cient cas, siendo por tanto muy demandadas y dando lugar a un campo de trabajo en vertiginosa evoluci on. De entre las diferentes opciones para este tipo de fuentes, los l aseres de bra con anclado de modos llaman especialmente la atenci on gracias a sus numerosas caracter sticas ventajosas, como la compacidad, el bajo coste, la estabilidad y la facilidad de manejo. En la segunda parte de la tesis nos centramos en los l aseres de bra con anclado de modos pasivo ultrarr apidos, demostrando la posibilidad de superar uno de sus l mites habituales, que es el logro de altas potencias de pico y energ as por pulso en el rango de los femtosegundos. Se desarrollan soluciones para un l aser de anillo 5 de bra de femtosegundo con anclado de modos pasivo de alta potencia, simple, econ omico e independiente de la polarizaci on, que se basa en componentes est andar y comerciales y en un nuevo absorbente saturable de semiconductor en con guraci on de espejo basado en InN, que garantiza el autoarranque del anclado de modos. Utilizando una cavidad de 2.4 km de longitud es posible obtener pulsos Gaussianos por debajo de 250 fs con una potencia pico superior a 1 MW y una energ a por pulso superior a 250 nJ, propiedades que abren la posibilidad de aplicar este tipo de fuentes a nuevos campos de aplicaci on con exigencia de potencia elevada, sin necesidad de estapas de ampli cacin externas. El sistema l aser desarrollado se aplica a continuaci on a la generaci on de supercontinuo, obteni endose adem as la compresi on de los pulsos, mediante la adici on al resonador de un carrete externo de bra monomodo. Fibras con diferentes longitudes y dispersiones son empleadas para probar la aplicabilidad y sintonizabilidad de este sistema simple y de bajo coste. En particular, con bra monomodo est andar, el supercontinuo se genera sobre m as de 200 nm con una compresi on de los pulsos de hasta 50 fs. En esta misma secci on se demuestra la viabilidad de dicha fuente de radiaci on para la detecci on de gases. En la ultima parte, el l aser ultrarr apido desarrollado se combina por primera vez con la tecnolog a de ampli cador de l aser de bra ultralargo, con el objetivo de generar pulsos ultracortos de alta potencia aprovechando el tramo virtualmente sin p erdidas y transparente producido por la c elula Raman. El anclado de modos con pulsos de sub-picosegundo se mantiene en cavidades de hasta 25 km de longitud, lo que demuestra esta nueva area de aplicaci on para los ampli cadores Raman distribuidos.