光纤激光器与传统固体激光器相比，具有体积小、光束质量高、转换效率高、稳定性好、成本低、寿命长、兼容性强、散热快等优点。掺镱光纤具有较宽吸收谱(800~1100nm)和发射谱(975~1200nm)，因此掺镱光纤激光器不存在激发态的吸收、浓度猝灭以及多声子跃迁等消激发过程，掺镱光纤激光器对泵浦源的选择具有很强的灵活性，且有利于实现宽范围的波长可调谐和超短脉冲输出。所以，对掺镱光纤激光器的研究具有重要意义。本文主要研究了全光纤型掺镱光纤激光器，研究内容如下：1.理论分析了掺镱光纤激光器的能级结构以及镱离子的吸收谱和发射谱。分别对连续波和锁模掺镱光纤激光器工作机理进行了阐述。从麦克斯韦方程组出发，理论推导了光脉冲传输方程—非线性薛定谔方程，并介绍了求解该方程的方法—对称分步傅里叶变换方法。2.实验研究了可调谐和多波长掺镱光纤激光器。通过调整腔内偏振控制器的状态，实现了单波长可调谐输出和双波长可调谐输出。单波长可调谐范围为49nm，双波长可调谐范围为14nm。增加泵浦功率，激光器可以实现多波长稳定输出。3.实验研究了超长腔掺镱光纤激光器，获得了单脉冲稳定输出。增加泵浦功率和调整偏振控制器，实现了脉冲串输出，且脉冲串中脉冲个数与泵浦功率呈线性关系，脉冲个数最多可达20个。通过调整偏振控制器的状态，还实现了2阶到7阶谐波锁模稳定输出。4.利用耦合的金兹伯格朗道方程，采用分步傅里叶方法数值模拟了超长腔锁模掺镱光纤激光器，模拟了ns量级的脉冲在全正色散光纤激光器内稳定传输过程。