光纤激光器在光纤通信和光纤传感中有广泛的应用。特别是单频运转的窄线宽光纤激光器，具有输出功率高、单纵模、线宽比DFB半导体激光器更窄等优点，可以作为DWDM系统的光源，同时也是激光分布式传感的理想光源。该文研究了光纤激光器的一般理论和窄线宽激光器的相关理论，得到了激光器相关参数对输出特性的影响，以及线形腔实现单纵模运转对激光器相关参数的要求；探讨了基于光纤光栅FP效应的光纤环形激光器的特性，并提出了性能优化的方法；从理论和实验两方面深入研究了光纤环形谐振腔滤波器和掺铒光纤可饱和吸收体的机理，实现了一种消除拍频噪声的单模光纤激光器，并对其可调谐特性进行了初步的实验研究。 主要内容： 该文对光纤激光器的输出特性做了全面的研究，从速率方程出发推导出了泵浦阈值、输出功率和斜率效率的解析表达式，并对这些特性进行了数值模拟。通过对模拟结果的分析，发现对于一定的泵浦功率存在一个最优铒纤长度，同时还模拟了不同的输出耦合比对输出功率的影响，这对光纤激光器的设计具有一定的指导意义。除了研究光纤激光器的一般理论，还讨论了线形腔单模运转理论，该理论指出，当线形腔内的增益和损耗满足特定条件时，就可以克服伴随线形腔的空间烧孔效应从而实现单纵模振荡。 该文探讨了用FBG构成FP滤波器，实现可调谐单纵模光纤激光器的可行性。特别是利用取样光纤光栅的游标效应，可以比较容易地实现宽范围的调谐。文中讨论了当两光栅的反射谱峰值波长不一致时FP峰值透过率的变化，以及对激光器输出特性的影响。数值计算的结果表明，光纤光栅的不稳定性和FP腔的附加损耗大大提高了获得稳定的单纵模输出的难度。实验结果很清楚地说明了这一点。 可饱和吸收体和光纤环形谐振腔滤波器是两种优良特性的滤波器。文中详尽地讨论了可饱和吸收的机理，用数值计算模拟了可饱和吸收效应，并通过铒纤对1550nm不同强度的激光的吸收实验，验证了该的理论。文中进一步分析了当驻波存在于可饱和吸收体上时所体现出的滤波器效应，并用数值计算模拟了这种效应。文中还讨论了光纤环形谐振腔滤波器的基本原理，设计制作了一个这样的滤波器，通过测量它对ASE光滤波所形成的拍频，间接测量了它的自由谱区。 利用可饱和吸收体和光纤环形谐振腔滤波器，将它们结合光纤光栅的可调谐特性，实现了一种消除拍频噪声的单纵模光纤激光器，并进行了调谐性能的实验工作。实验发现，若仅仅使用FBG作为滤波器，则会出现频繁的多模振荡，并且有很强的拍频噪声；光纤环形谐振腔滤波器可以很有效的抑制ASE，从而消除拍频噪声，但仍然伴随多模振荡；若仅使用可饱和吸收体，发现拍频噪声仍然存在，只能够在较短时间内维持单纵模，这是可饱和吸收的强度不够所致；当同时使用了光纤环形谐振腔滤波器和可饱和吸收体以后，获得了稳定的消除拍频噪声的单纵模输出，并用零拍法测量得到输出激光的线宽小于5kHz。基于这种结构，又进一步做了可调谐光纤激光器的实验工作，分别用级联可调谐光纤光栅和可调谐滤波器实现了超过35nm的稳定调谐输出。