随着科技的发展和技术的进步,超短脉冲以其优秀的特性在工业生产和科学研究中发挥越来越重要的作用,而且在超高速光通信、新型生物传感和太赫兹波检测等众多领域有很好的应用前景。超短脉冲光纤激光器具有轻巧、泵浦阈值小光转换效率高、激光输出质量优、容易实现与通信系统兼容等特点,成为目前国内外激光技术研究的热点。被动锁模不依赖外界激励,是获得超短脉冲的有效方法。目前常用半导体可饱和吸收镜(SESAM)来实现光纤激光器的锁模,但是半导体材料吸收带宽窄,只能用在近红外波段,而且制备过程复杂,成本较高,这些都是限制超快激光发展的因素。碳纳米管作为一种直接带隙材料也被用在光纤激光器中实现稳定锁模,但是它管状形态带来的散射损耗较大,无形中使锁模阈值提高,因此,限制了激光输出功率和效率。近几年来,发现的新型材料石墨烯具有非常独特的非线性光学饱和吸收特性,能够启动锁模产生脉冲激光。石墨烯制作的方法比较简单,而且具有宽饱和吸收带、较高的损伤阈值、小的非饱和损耗等特点,应用前景良好。利用石墨烯的可饱和吸收性来实现被动锁模脉冲激光成为当前锁模激光器研究的热点。本论文正是基于用石墨烯作为可饱和吸收体的掺铒光纤激光器的研究,具体工作包括：对光纤放大器的发展史作简单综述,分析了掺铒光纤荧光光源的产生过程和放大器的工作原理。研究了改变泵浦功率和改变掺铒光纤的长度对荧光光谱的影响,找到了实验所用掺铒光纤的最佳长度大概为10m,为进一步研究掺铒光纤激光器和锁模光纤激光器做准备。在放大器的基础上,分析了光纤激光器的工作原理,介绍了光纤激光器的谐振腔,并对线性谐振腔做出推理,在这些基础之上,开展了连续激光器的实验,得到稳定的连续激光输出。解释了锁模激光产生的原因,分析了锁模脉冲出现的机理。介绍了主动锁模技术和被动锁模技术,分析了可饱和吸收的被动锁模的原理,分析脉冲激光在光纤中的传输,为锁模实验中的光谱旁带分析作铺垫。总结了石墨烯的性质,解释了石墨烯可饱和吸收特性和机理。介绍了调制深度,损伤阈值等概念。总结了制备和转移石墨烯的方法,并对石墨烯的拉曼光谱进行了测量。实验研究了石墨烯作为锁模器件用在环形腔结构中,得到脉冲激光输出,通过改变石墨烯接头处空气间隙大小,得到波长调谐结果；通过实验得出石墨烯用在锁模激光中的优势。最后,对本论文进行了总结说明,并对后续需要解决的工作作出了说明。总之,本论文从超快脉冲的需求出发,对掺铒光纤放大器以及掺铒光纤激光器的工作原理做了分析,同时进行了一些基本的实验来验证。理论分析了锁模的原理,并用石墨烯作为可饱和吸收体来设计实验,实现了锁模掺铒脉冲光纤激光器。