低噪声的双梳技术具有大测量范围、高更新速率、高测量精度的优点,在精密测量领域具有重要的研究价值,例如利用双梳技术进行绝对距离测量、物质吸收谱线测量等。然而为了抑制飞秒激光器的噪声,双梳技术中通常采用复杂的锁相环路将两台激光器的重复频率和载波包络相位偏移溯源至光学基准或射频基准。复杂的系统装置限制了双梳技术的实际应用。近年来,用一台双重频飞秒激光器作为双梳系统的光源,可以极大地简化系统结构,降低系统成本。本论文从光谱滤波效应出发,对双波长飞秒激光器进行了研究。论文的主要内容如下:1.阐述了光纤激光器中常用的Lyot滤波器和Sagnac滤波器的工作原理,得到了这两种滤波器的透射率函数。在传统的Sagnac滤波器的基础上进行了改进,得到了全保偏光纤Sagnac滤波器,其光谱滤波间隔仅与滤波器内一段特定的保偏光纤相关。2.成功制备了碳纳米管可饱和吸收体薄膜,并对薄膜的光学吸收特性进行了分析研究。搭建了一台基于碳纳米管锁模的光纤激光器。在Lyot滤波器的基础上成功搭建了双波长碳纳米管锁模激光器。该激光器在1532 nm和1556 nm两个波长处同时锁模,直接输出两套飞秒脉冲序列。这两套飞秒脉冲序列在腔内净色散的作用下具有微小的重复频率差,两套飞秒脉冲序列共用同一谐振腔的结构可以有效抑制共模噪声的影响。3.阐述了非线性放大环形镜激光器的锁模原理,搭建了一台反射式全保偏光纤非线性放大环形镜锁模激光器。在改进的全保偏光纤Sagnac滤波器的基础上搭建了一台全保偏光纤双波长锁模激光器。该激光器的双波长锁模中心波长可在1570/1581 nm、1581/1594 nm、1570/1594 nm之间切换,全保偏光纤的激光器结构使双波长锁模状态不受环境扰动的影响,具有优良的长期稳定性。