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超短脉冲激光是研究物理学、化学、生物学、光电子、激光光谱学、非线性光学以及超快光学的重要手段和工具。高重复率的超短脉冲激光在高速光取样和天文测距等方面具有广阔的应用前景。被动锁模技术是产生超短脉冲激光最直接有效的方式，且激光器结构紧凑，稳定性好。特别是基于非线性偏振旋转效应（NPE）的被动锁模光纤激光器，不仅可以直接获得皮秒甚至飞秒级别的超短脉冲，而且易实现激光器结构的全光纤化，便于紧凑封装，进一步提高激光器的抗干扰能力。近年来，高重复率的1.0μm掺镱锁模脉冲光纤激光器虽然得到了快速发展，但是全光纤化进程缓慢。受石英玻璃稀土掺杂浓度的影响，光纤增益系数不高。本课题利用自主研制的净增益系数高达5.7dB/cm的掺镱磷酸盐玻璃光纤作为增益介质，在1.0μm波段全正色散NPE锁模全光纤激光器进行了以下几个方面的研究：（1）利用脉冲追踪模型结合耦合非线性薛定谔方程（NLS）对全正色散NPE环形腔结构激光进行了数值模拟仿真；利用光脉冲矢量理论结合耦合NLS方程求得在双折射光纤中矢量孤子的稳态解，并对高双折射光纤中的矢量孤子进行了数值模拟仿真。（2）在高双折射腔环境下，成功观测到了双峰型暗—亮群速度锁定矢量孤子（GVLVS）、边带型暗—暗偏振态锁定矢量孤子（PLVS）、单峰型暗—亮PLVS和双峰型暗—暗GVLVS四种不同表现形态的矢量孤子，并且详细研究了每种矢量孤子的光谱特性、示波器时域轨迹、射频谱，分析讨论了各自的存在性和稳定性。（3）利用自主研制的掺Yb3+高增益磷酸盐玻璃光纤搭建了全正色散NPE锁模光纤激光环形谐振腔，分别获得了：基频为33MHz、脉冲宽度为10.4ps、单脉冲能量为0.38nJ的耗散孤子锁模脉冲；基频为73.5MHz、脉冲宽度为13.7ps的锁模脉冲和脉冲重复率为562kHz、脉冲能量为30nJ的调Q锁模脉冲；基频为117MHz、具有双孤子束缚态的锁模脉冲。（4）在全正色散NPE锁模光纤激光器的实验基础上，进一步优化了全光纤NPE锁模脉冲激光器，分别获得了脉冲基频为202MHz、脉冲宽度为2.12ps和基频为261MHz、脉冲宽度为2.06ps的近变换极限的高重复率脉冲序列输出。