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超短激光脉冲一直是人们关注的焦点,它在超快光学、光纤通信、光纤传感、工业加工、激光医学等方面有极其重要的应用。同时,拥有高重复频率的超短激光脉冲有很多科技应用价值,例如MHz脉冲运用于生物成像,GHz量级脉冲运用于高速通信和光学采样,或者在核聚变激光系统中作为高频种子源激光器。光纤激光器由于其体积小、重量轻、免维护、造价低、稳定性高、泵浦阈值低等优点,在实际生产生活和科学研究中都受到了极大的瞩目。本论文正是围绕着超短脉冲和高重复频率脉冲的主题,开展了光纤激光器产生短脉冲、高重复频率锁模脉冲的研究工作。本学位论文的主要成果包括：1.实现了多个利用非线性偏振旋转效应锁模的短脉冲光纤激光器。1)利用光纤内的非线性偏振旋转效应,完成了全光纤超短脉冲锁模掺铒光纤激光器的研制。引入色散管理手段,获得了宽度为263fs的超短脉冲激光输出。2)完成了非线性偏振旋转锁模的半空间半光纤环形腔结构的飞秒脉冲掺铒光纤激光器,将其与波长为1030rnm的脉冲通过主-从腔结构实现了精密同步,得到了同步谐波锁模的超短脉冲光纤激光器,脉冲中心波长为1531nm,脉宽为582fs。3)搭建了长腔结构的掺镱光纤激光器,利用非线性偏振旋转效应和峰值功率钳制效应,得到了纳秒方波锁模掺铒光纤激光器。实验发现,当泵浦光功率变化时或者偏振状态变化时,可以得到脉冲宽度可调的方波脉冲,平顶纳秒方波脉冲的最大脉宽为12ns。4)完成了利用石墨烯作为可饱和吸收体的锁模光纤激光器,锁模脉冲的重复频率约为27MHz,中心波长约为1580nm,光谱宽度为25nm。2.完成了基于耦合腔锁模技术和非线性偏振旋转效应的高频双腔耦合掺镱光纤激光器。获得了中心波长为1029.62nm,频率为434.1MHz甚至高达1.09628GHz的激光脉冲。另外,研究了脉冲的高次频率谱线与泵浦功率的关系,还研究了共同纵模谱线与左腔腔长的关系。研究表明,耦合腔锁模是实现高重复频率激光的一种有效方法。