本文首先扼要介绍了目前光通信用掺铒光纤的研究近况以及近年来新兴起的铋掺杂光纤的研究背景,对目前不同类型掺铒光纤的性能和优缺点进行了分析讨论,对应用铒光纤制备单频光纤激光器的结构、原理和发展历史等进行了介绍。同时对目前在光通信波段可能具备宽带放大特性和潜在应用价值的铋光纤的研究现状进行了介绍。本文对铒掺杂线性腔结构的光纤激光器理论进行了分析,并做了相应计算,分析了铒光纤激光器研制过程中各参数的影响和作用,并对研制激光器用的FBG、特别是耐高温FBG的理论做了简单的阐述。成功地制备了新型的铒铋铝共掺的石英光纤,经性能测试分析,发现其具备高吸收系数和高荧光效率。利用2cm长度的此种光纤成功研制了线性腔结构单频光纤激光器,经测量线宽小于1kHz,旁模抑制比优于30dB,输出功率0.62mW。采用MOPA结构放大上述的单频光纤激光器,有效地利用了泵浦源,并使单频激光输出功率提高到了105mW,斜率效率达23%。结合本研究室以前研究的耐高温FBG,利用它作为光纤激光器的腔镜,研制了耐高温的紧凑型光纤激光温度传感系统,适合于大工作温度范围的传感应用。经测试,该系统适用于从室温至400℃温度范围内的传感应用,温度测量精度高于0.1℃。通过对铝共掺杂与不共掺杂两种铋掺杂石英光纤的性能研究分析,以及利用此类光纤研制光纤激光器的实验经验,得出,影响目前铋掺杂石英光纤激光器性能低下的原因可能是近红外荧光和可见光荧光发光中心不同的结论。发现在两种光纤,特别是不共掺铝的铋光纤中存在着强烈的荧光上转换现象。由此得出,如果能合理地配置该类铋掺杂光纤的成分,就有希望将更多的发光中心转移到近红外发光中去,从而提高铋掺杂石英光纤的发光性能,进一步提高铋光纤激光器的效率。