单频光纤激光器由于其具有优异的单色性、出色的稳定性和高相干特性使得其在大量领域中显示出极大的潜力，诸如多普勒激光雷达、引力波探测器、高分辨率感测、光纤传感器和精密测量。我们设计了一种连续单频掺镱全光纤主振荡功率放大激光器，其工作波长是1064.3nm。行波腔单频激光是主振荡功率放大系统的种子源，而且可将掺镱光纤用作增益介质及动态窄带滤波器。之后，我们仍采用行波腔结构实现了高稳定宽带波长可调谐掺镱激光输出。产生单频激光中心波长是通过电脑控制光纤光学可调滤波器、高精度环形滤波器和环形滤波器有效抑制腔内多纵模。本论文的主要工作和研究如下:　　1.根据激光原理可推理得到行波腔掺镱激光器的阈值功率、斜率效率和输出功率的数学公式。对影响行波腔激光器的一些因素进行相应分析及其模拟。其中包括阈值功率、输出功率和增益以及由泵浦功率、谐振腔长、激光器的输出耦合比等等性能参数之间的变化特性，表明采用此行波腔结构参数去优化设计激光器重要方式。　　2.种子激光器是行波腔结构以及未泵浦掺镱光纤和光纤布拉格光栅组成，腔中没有添加任何偏振控制器，观察到单一波长单频稳定输出时并不存在模跳跃的情况。若泵浦源功率增加到260mW时，种子激光器可以获得6mW平均输出功率，对应的斜率效率是2.93％，其功率不稳定性要低于2％。在放大器中泵浦源泵浦功率达到400mW后，单频主振荡放大激光输出功率将近270mW、输出波长是1064.3nm，对应的斜率效率是66.2％，信噪比超过45dB，线宽是1kHz左右。室温下以每5min时间为间隔进行60min的波长稳定性监测，其波长不稳定性小于0.02nm。当泵浦光泵浦功率是150mW时，测得该种子激光器弛豫峰在63kHz。对频谱仪中单频激光器没有输出功率和有输入功率时接收到的噪声进行分析，可知测量范围在1MHz以内没有观察到额外的的噪声成分。　　3.复合环形腔高稳定波长可调单频掺镱激光器是由光纤光学可调滤波器、高精度滤波器和环形滤波镜组成，可调滤波器用来控制单频激光工作波长以及高精度滤波器和环形滤波镜确保腔内进行单频振荡。腔内中的三段镱掺杂光纤用作增益介质及动态窄带滤波器，在2h内观察到此单频激光器稳定输出同时并不会发生跳跃现象。单频光纤激光器实现了1030nm至1090nm宽带调谐，其中当工作波长为1075nm时，最大斜率效率为7.95％，光学信噪比大于50dB。在1060.58nm处的波长漂移和光学信噪比波动分别小于0.02nm和0.22dB。波长可调激光器的平均线宽可以达到8.8kHz以及弛豫振荡峰在62kHz。同时，我们在最后对此腔中涉及到的高精细环形滤波器和环形镜滤波器进行了理论分析和模拟。