与传统的固体激光器相比，被动锁模光纤激光器由于具有结构简单、体积小、高稳定性、起振阈值低、波长易调谐以及容易与光纤通信系统连接等优点，近年来成为了人们研究的热点。而且随着光通信网络技术的快速发展，光纤激光器在通信领域越发的重要，为此，为研制出更优质的光通信光源，对光纤激光器中脉冲的特性研究也不断的引起人们的关注。本论文主要围绕基于非线性偏振旋转(NPR)技术的环形腔掺铒光纤激光器特性进行了研究，通过对一个基于高非线性光纤(HNLF-based)的激光器环形腔的非线性效应强度控制，设计并研制出双波长光畴壁矩形脉冲光纤激光器。然后再结合其非线性效应并通过增加其腔长，进一步在HNLF-based光纤环形激光器实验观察到了低重复率双波长高能量光畴壁脉冲。主要研究工作包括以下几个方面:　　 1.概述了通信光纤的发展及光纤激光器的发展状况，简单的介绍了光畴壁的理论概况。介绍了光纤激光器的基本原理及其谐振腔的结构类型，分析了掺铒光纤激光器基本原理，重点介绍了利用微纳米光纤吸附石墨烯制作的可饱和吸收体器件和基于非线性偏振旋转效应的被动锁模掺铒光纤激光器。　　 2.实验获得双波长矩形光畴壁脉冲，利用NPR固有的光谱滤波效应并加上一段85M高非线性光纤的环形腔光纤激光器，在环形腔光纤激光器中获得了重复率为1.93MHz的双波长矩形脉冲。实验证明该双波长矩形脉冲是畴壁光脉冲，其脉冲宽度可通过腔内偏振控制器(PC)进行调节。通过该实验特性研究，可让我们更好的理解畴壁光脉冲的特性及其相关机制。　　 3.结合上述实验结果，利用光畴壁技术获得低重复率高能量脉冲光纤激光器。采用腔内双折射引起光谱滤波效应来实现双波长激光运行。为了提高两个激光光束之间的交叉耦合效应，再加长高非线性光纤的长度，引入一段215米长的HNLF到激光腔。同时增加了一段2.37公里的普通单模光纤来降低腔的重复率。适当的调整偏振控制器，在泵浦功率为322mW时，可以有效地获得单脉冲能量为655 nJ畴壁脉冲。