SMS（单模-多模-单模）结构光纤滤波器是一种基于多模光纤内激发出高阶模式干涉产生自成像效应的新型光纤器件。这种光纤结构有良好的光谱响应和环境响应特性，被用来制作诸如温度传感器、光纤透镜和边缘滤波器等多种新型光纤器件,由于其具易于封装、容易和光纤系统相连接等优点，可以提供全光纤化激光器的解决方案。在光纤传感和光纤通信领域有广阔的应用前景。本文为实现窄线宽全光纤化激光器，采用SMS结构滤波器，从理论上求解了单模光纤到多模光纤的耦合参数，解释SMS的自成像原理，研究了多模光纤的透射光谱和外涂覆液体折射率的关系。用基于有限差分法的光束传播法对多模干涉滤波器结构进行数值模拟，选用RSOFT软件改变多模光纤的直径、长度以及入射光波长，观测多模光纤内部光场分布的响应。验证了SMS作为多模干涉滤波器的可行性。在固定多模光纤的情况下，不同波长的入射光会在SMS结构中有不同的透过率，只有一种波长的光可以在输出位置能够刚好自聚焦，能量极大值输出。搭建了环形腔掺饵光纤激光器，讨论了隔离器在环形腔中的作用以及其引入的损耗。选择不同长度多模光纤来获得不同输出波长，验证了SMS结构可以实现良好的窄线宽滤波功能。利用SMS的弯曲敏感特性获得最大13nm的波长调谐范围。对多模干涉滤波器中的多模光纤部分进行拉锥处理在光纤锥区外部涂覆液体发现了光谱偏移，在低折射率变化区波长变化达到2nm左右。在实验中发现了波长转换的新现象，反复重复多次，都能在两个波长之间稳定的来回转换，从1540nm到1553nm左右转换，可以实现最大13nm的快速波长转换，这种快速波长转换在民用和军用领域都有广阔的应用前景。