高稳定性和可调性脉冲光纤激光器在光通信、微加工、信息处理和医学、传感领域具有重大的应用价值。光纤激光器孤子脉冲动力学研究是非线性光学的重要分支,极大丰富了非线性学科的内涵。作为一类光纤激光器调控器件,滤波器在激光的产生、孤子的形成和稳定、脉冲波形调控和降低噪声等方面具有不可替代的作用,是可调谐、窄带宽光纤激光器必需元件。一方面,滤波作用对脉冲的形成和动态传输具有重大的影响;另一方面,传统的滤波器件,如光纤光栅和带通滤波器等,未能进一步满足人们对脉冲的光谱窄化的需求。因此,滤波作用对脉冲产生和传输影响的研究和新型的滤波器件的研制变得十分迫切。本论文基于动态光栅滤波器和带宽可调滤波器的滤波效应,采用标量脉冲追踪法和矢量脉冲追踪法系统研究了调Q脉冲和锁模脉冲孤子的产生、演化和演变;进一步采用有效规范势理论、拓扑光子学理论和非厄米理论,探索了调制型耦合调制谐振腔的滤波效应及脉冲演化规律。具体研究内容如下:（1）动态诱导光栅可饱和吸收滤波器及窄带宽调Q光纤激光器搭建基于高掺杂掺铒光纤的线型腔,在光纤光栅的滤波作用下,自调Q激光器所输出的调Q激光脉冲不稳定,其光谱带宽比光纤光栅的滤波带宽小一个数量级,表明掺铒光纤具有可饱和吸收作用和窄带滤波作用。采用循环器-掺铒光纤-光纤光栅的结构制作可饱和吸收滤波器（动态诱导光栅可饱和吸收滤波器）,理论和实验研究了滤波带宽变化规律;在环形腔内将增益和可饱和吸收滤波器分离,在采用7 cm、10 cm和20 cm长度的掺铒光纤条件下均获得了稳定的窄带宽调Q脉冲,在同类调Q光纤激光器中光谱带宽最窄。（2）混合锁模窄带宽锁模掺铒光纤激光器由于单独利用动态诱导光栅可饱和吸收滤波器实现锁模较为困难,本次工作采用NPR与可饱和吸收滤波器混合锁模的方式。首先系统研究了 NPR锁模传统孤子锁模光纤激光器在泵浦功率提升过程中的三种锁模状态变化,包含稳定态、重复脉冲态和多脉冲态;并通过数值模拟解释了各种状态的脉冲特征和形成机制。进一步通过NPR和可饱和吸收滤波器联合实现了窄带宽锁模掺铒光纤激光器,输出近变换极限的锁模脉冲;并通过数值模拟的方式分析研究了腔内脉冲能量的演化过程。此研究提供了一种实现窄带宽锁模脉冲的简单且有效的方法。（3）滤波效应对锁模脉冲输出特性的影响前面的工作均体现了滤波作用在窄带宽脉冲光纤激光器中的作用,本节一方面通过标量脉冲追踪模型,系统研究了滤波带宽变化对负色散光纤激光的锁模状态迁移、脉冲特性（峰值功率、单脉冲能量、脉冲宽度和光谱宽度）和单脉冲波形及孤子类型的影响,此模拟研究与已发表的实验结果吻合。另一方面建立矢量脉冲追踪模型,初步研究表明滤波带宽可以改变矢量孤子的偏振特性。该模拟工作可为可调谐光纤激光器的实验研究提供依据。（4）调制耦合光纤环的脉冲调控和传输脉冲光纤激光器通常采用单个环形腔结构,关于双环形腔结构的脉冲传输研究较少。本节将两个不同长度的光纤环通过一个耦合器连接,在每个光纤环放入相位调制器控制光的相位。当脉冲在腔内传输时,可以将系统在位置方向和时间方向展开,形成离散合成维光子晶格。通过调节主动调制信号将周期规范势引入合成光子晶格,实现类似一维离散波导的脉冲调控,建立了光纤环系统与一维离散波导的桥梁。进一步周期性地调节耦合系数,实现了有限周期规范势调制的拓扑边缘态。该工作将时域脉冲演化和调制转换为空间域进行研究,不仅降低了光子晶体方面的实验难度,还将促进时域脉冲调控和波形整形。（5）非厄米耦合光纤环的滤波效应当在耦合光纤环中引入增益和损耗,则光纤环为非厄米调制器件。理论计算了增益和损耗变化时,双光纤环的梳状透过谱带宽和形状的变化。进一步搭建了基于非厄米双光纤环的环形腔掺镱光纤激光器,在光纤耦合器滤波的联合作用下实现了单频激光输出,初步证明了双光纤环的滤波作用。