光纤激光器凭借良好的光束质量、高效的激光输出、体积小、不需要水冷散热以及可实现全光纤化结构的特点,在光通信、光传感、测量及材料处理等领域具有广泛的应用前景和实用价值。本文针对目前具有广泛应用的掺镱光纤激光器（ytterbium-doped fiber lasers,YDFLs）,以研制高性能的新型光纤滤波器为切入点,开展新型YDFLs的理论和实验研究,基于保偏光纤、保偏光子晶体光纤Sagnac光纤滤波器进行多波长YDFLs的研究工作。本文完成的主要研究工作如下:（1）基于高浓度掺镱光纤,提出不包含滤波器的YDFL,实现可切换七波长激光。输出激光线宽22pm,最大波长漂移和峰值功率波动分别小于0.05nm和1d B,边模抑制比（side-mode suppression ratio,SMSR）34.734d B。该多波长YDFL结构简单,SMSR高,线宽窄,稳定性高。（2）研制出基于保偏光纤的Sagnac光纤滤波器。分别采用Jones矩阵理论和Matlab数值仿真对滤波器性能进行理论分析,并与实验结果对比分析,得到梳状谱曲线基本吻合。保偏光纤长度为13cm时滤波性、稳定性、透射性较好,自由频谱范围为10.67nm。（3）基于保偏光纤的Sagnac光纤滤波器,提出并研制一种稳定可切换且可调谐的双波长环形腔YDFL。单波长的最高边模抑制比达44d B,调谐范围为17.9nm。此外,实现三种不同波长间距的可调谐双波长,并通过理论分析不同间隔的产生原因。其峰值功率差仅0.98d B,最大调谐范围达12nm。波长漂移和峰值功率波动分别小于0.06nm和0.94d B。该多波长YDFL调谐范围宽,SMSR高,功率均衡性和稳定性好。（4）研制出基于保偏光子晶体光纤的Sagnac光纤滤波器。通过Comsol理论分析、Matlab数值仿真和实验验证的方式对比研究,得到梳状谱曲线,波长间隔差距在10^-2nm量级以内。选择70cm保偏光子晶体光纤实现突出的滤波性能,对应自由频谱范围为4.8nm。（5）基于保偏光子晶体光纤的Sagnac光纤滤波器,提出一种高SMSR、高室温和温度稳定性、高功率均衡性的切换且调谐三波长YDFL。实现单波长、不同波长间隔双波长、三波长的调谐和切换。单波长调谐范围最高达4nm,SMSR高至50d B。双波长峰值功率差仅0.48d B。在室温中,波长漂移最高为0.018nm,峰值功率最大波动为0.64d B。此外,温度变化从10℃至90℃时,温度灵敏度为0.014nm/℃。该YDFL实现三波长调谐性能和高温度稳定性,提升输出激光的SMSR、功率均衡性和室温稳定性。