随着锁模光纤激光器输出脉冲特性朝着更高功率、更短脉宽方向不断发展,其在生物医学、基础科学和相干通信等领域的应用也更加广泛。基于等效可饱和吸收体的非线性偏振旋转（Nonlinear Polarization Rotation,NPR）锁模技术和非线性放大环形镜（Nonlinear Amplifying Loop Mirror,NALM）锁模技术,较材料类可饱和吸收体更易获得稳定的高功率锁模脉冲输出。同时,输出脉冲类型中的耗散孤子相比于其他孤子能承受的非线性相移更大,在高功率下不易分裂。本论文采用全正色散器件,并基于NPR和NALM锁模技术,实现了高功率耗散孤子。同时,通过设计较短光学腔长、采用透射光栅对对输出的耗散孤子进行压缩获得超短脉冲。具体的研究内容如下:首先对NPR锁模的机制进行理论分析。然后设计基于NPR的全正色散掺镱环形光纤激光器,获得了最大输出功率为70.1 m W的类噪声脉冲。同时通过改变泵浦功率和挤压旋转偏振控制器,分别实现了暗脉冲、亮暗脉冲对和耗散孤子输出。该激光器实现了三种脉冲类型可切换输出,为研究适用于不同应用领域的激光器提供了新方案。其次,在对NALM、相位偏置器、双折射滤波片和光栅对压缩的原理进行理论分析的基础上,设计了基于改进型NALM的单模全正色散掺镱光纤激光器。在泵浦功率为816 m W时,输出总平均功率为153.7 m W。从70 d B的信噪比和0.176%的均方根可以看出该激光器性能较好。对应输出脉冲的光谱中心波长和半高全宽分别为1029 nm、12 nm,且能够实现1029 nm-1039 nm的调谐范围。经透射光栅对压缩后的脉宽为178 fs,可以作为良好的高功率超短脉冲种子源。最后,利用保偏光纤强应力双折射效应带来的偏振态稳定,设计了一台基于改进型NALM的全正色散保偏掺镱光纤激光器,该激光器重复频率达到了100.5 MHz。输出的总平均功率为264 m W,输出效率约为31.5%。且在腔内观察到了二阶谐波锁模现象,对应重复频率为204 MHz。