基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)的被动锁模光纤激光器相对于其他锁模光纤激光器而言具有结构简单、插入损耗低、性能稳定、泵浦阈值低等优点,其产生的超短脉在光纤通信等多个领域具有广阔的应用前景,因此对该激光器的研究也成为目前激光技术领域的研究热点之一。对基于SESAM被动锁模激光器的研究,无论在宽带光通信领域还是在光信息处理等方面都具有重要意义。本论文主要是对基于SESAM的被动锁模光纤激光器展开研究工作,具体内容有:介绍了被动锁模光纤激光器的发展状况,并对比了几种基本腔体结构的优缺点;从理论上分析了SESAM的工作原理、主要的特性参数、基本结构等,阐述了在基于SESAM掺Er光纤环形激光器中超短脉冲的形成机理;搭建了基于SESAM的被动锁模光纤激光器,观察到了调Q锁模、连续波锁模和脉冲谱线宽度随泵浦功率的变化等现象。实现了稳定的超短脉冲输出,其中心波长在1560nm,重复频率为14.59 MHz、脉冲宽度为650 fs、谱线宽度为5 nm。利用偏振分束器及偏振控制器获得了激光器输出脉冲的两个正交偏振分量,分析了其脉冲特性,提出了观察到的孤子脉冲为偏振锁定矢量孤子的依据。以麦克斯韦方程组为基础,推导了非线性薛定谔方程(NLSE)、Ginzburg-Landau(G-L)方程,并基于G-L方程建立了锁模激光器的数学模型,利用分步傅立叶求解方法对光纤激光器进行数值仿真,得到了超短脉冲形成的演变过程及稳定脉冲输出曲线图。利用该方法,分别模拟了孤子脉冲及其两正交偏振分量的输出特性,并与实验结果进行了对比,分析了矢量孤子脉冲在光纤激光器中的形成机理。