近年来,超短脉冲光纤激光器已经成为基础研究和工业应用领域的重要研究工具。无源锁模是光纤激光器实现超短脉冲输出最先进的技术之一,其原理是使用可饱和吸收体（Saturable absorbers,SAs）器件。当前,将各种纳米材料作为SAs产生超短脉冲已成为了一个高度活跃的研究领域。金属有机框架（Metal-organic frameworks,MOFs）及其衍生物自20世纪90年代被首次合成以来,就成为备受关注的新型材料在诸多领域被广泛应用。然而,基于MOFs及其衍生物作为SAs实现超短脉冲光纤激光器的研究却鲜有报道。因此,本文合成了 MOFs衍生物NiO-Co3O4多面体,并将其与全光纤环形激光器耦合,进行了一系列理论与实验研究。主要研究内容如下:1.NiO-Co3O4多面体的制备与表征依托纳米材料以及MOFs材料的制备方法合成了 NiO-Co3O4多面体。采用多种技术手段对NiO-Co3O4多面体的表面形貌和内部结构进行了表征测量。采用光学沉积技术将NiO-Co3O4多面体和锥形光纤耦合,成功制备了 SA器件。随后,利用双臂测量技术表征NiO-Co3O4多面体SA器件,结果表明其调制深度和饱和光强分别为5.6%和9.1 MW/cm2。2.基于NiO-Co3O4多面体的超短脉冲光纤激光器将NiO-Co3O4多面体SA器件与光纤环形激光器耦合,深入探究了该SA器件的超快光子学特性以及光纤激光器的输出特性。结果表明NiO-Co3O4多面体SA器件可以在谐振腔内产生稳定的传统孤子锁模、双波长锁模以及束缚态锁模。其中,脉冲宽度最短为896 fs,此时激光器中心波长位于1545.2 nm处,其重复频率为13.89 MHz,信噪比（signal-to-noise ratio,SNR）为 68 dB。3.基于NiO-Co3O4多面体的多功能型超短脉冲光纤激光器进一步改良谐振腔器件、偏振态以及色散,通过高非线性吸收特性的NiO-Co3O4多面体SA与激光脉冲的相互作用,在改良后的激光腔中成功实现了调Q锁模、连续波锁模和高阶谐波锁模。其中,高阶谐波锁模的最大重复频率高达1044MHz,此时SNR为27 dB,激光器工作在1554.4 nm处,激光器输出的脉冲持续时间为1.38 ps。