微型脉冲全光纤激光器由于其在体积、重量、散热性能、功耗、稳定性、光束质量、转换效率等方面的优点，在激光加工、医疗、激光雷达、激光测距等领域具有广泛的应用。本论文主要针对相干测风激光雷达和空间三维扫描激光雷达所需要的光源，对微型脉冲全光纤激光器进行理论和实验上的研究。　　 第一章回顾了相干测风激光雷达和空间三维扫描激光雷达以及发射光源的发展现状和趋势，比较了几种脉冲光纤激光器技术路线，分析微型脉冲全光纤激光器的关键元器件和材料，主要是光纤光栅、高掺杂的磷酸盐光纤、尾纤耦合的大功率半导体激光器、包层泵浦技术、大模场双包层光纤及其熔接技术，以及泵浦耦合器、模场适配器等。　　 第二章从传输方程出发，对掺铒光纤放大器的小信号放大特性进行了计算模拟，研究了掺铒光纤放大器的特性，分析了脉冲放大器过程中的放大的自发辐射(AmplifiedSpontaneousEmission，ASE)和受激布里渊散射(stimulatedBrillouinscattering，SBS)效应及其抑制方法。　　 第三章针对基于人眼安全的全光纤相干多普勒测风系统的需求，开展窄线宽、掺铒脉冲光纤激光器的设计、器件研制和实验研究。采用种子源放大技术方案，分别采用两种单频种子源:光纤耦合的DFB半导体激光器和短腔式磷酸盐光纤激光器，利用铒镱共掺的大模场光纤构建了一个级联式放大系统。该系统在抽运功率8.2W时获得波长1.5μm、线宽1.1MHz、脉冲能量101μJ的输出，基本能满足探测距离1km左右的相干测风雷达对光源的要求。同时研究了不同种子源下，级联式放大过程中的功率、脉冲和线宽的变化情况，观察并消除ASE和SBS等效应的影响。　　 针对小型化扫描型激光雷达的需求，开展高重复频率、短脉冲微型光纤激光器的设计、研制和实验研究。同样采用种子源放大技术方案，采用国产大模场面积双包层光纤，以直接电调制的半导体激光器模块为种子源，研制出1064nm、重频50KHz、脉宽11ns、峰值功率8200W的全光纤化高重频脉冲光纤激光器。基于该激光器，从信号光的功率、重复频率、光谱、泵浦方式、主放光纤的选择和优化对放大激光性能的影响等几个角度研究微型脉冲全光纤激光器。