2μm波段的光纤激光器因为其波段特性在医学、光通讯、超快光学、遥感技术、雷达和生物医学等领域显示出了重要的应用前景,该波段的窄线宽输出激光更是可在自由空间光通信领域发挥更大的优势,有很广阔的应用前景。一个输出稳定的窄线宽激光光源及其性能表征手段在2μm波段空间光网络的研究中是不可或缺的。但是目前还没有任何可测量该波段激光的设备,因此搭建一套面向2μm波段的激光线宽测量系统对空间光通信的深入研究具有重要的学术意义和应用价值。本文面向2μm波段激光线宽的测量,完成了如下主要研究工作:(1)研究了基于3×3耦合器的非平衡干涉仪法激光线宽测量的机理,通过非平衡干涉仪得到输出激光的相位噪声,根据非平衡干涉仪输出特性和相位噪声法测线宽的基本原理,使用数学方法对干涉仪探测数据进行处理,得到相位噪声的功率谱特性,并从中计算获得激光线宽;(2)使用小波降噪、相位解调算法优化、小波谱分析代替传统傅式谱分析等方法,对探测数据数学算法处理过程中造成的误差进行了修正,从而提高了测量准确度;(3)建立了一种基于可饱和吸收体的环形腔单纵模掺铥光纤激光器,搭建了一套2μm波段激光线宽测量系统,并使用优化过的算法对掺铥光纤激光器输出激光线宽进行测量,获得了输出激光的线宽。