锁模光纤激光器是近几十年里日渐重要、愈发活跃的产业,极好的光束质量、很高的灵活性,以及方便系统集成等独特的优势使其得到了诸多研究领域的青睐,例如光通讯、光传感等。在光纤激光器中实现锁模操作的一种最常用的方式是在谐振腔中加入可饱和吸收体（SA）。近年来,以石墨烯为代表的二维（2D）材料展示出了出色的可饱和吸收特性、宽的吸收带宽和超快的响应时间。另外考虑到其低廉的成本以及较高的热损伤阈值,层出不穷的新型低维材料被广泛地应用于SA的研究与制作,并取得了许多成果,成为目前的一个前沿课题。本文在系统研究现有的锁模光纤激光器的基础上,对于新型低维材料SA的探索与开发,以及如何提升激光器的输出功率与脉冲能量的问题提出了解决方案。内容如下:1.选用不惧氧化、热损伤阈值高的材料——氧化铟锡（ITO）纳米微粒作为SA材料,以共沉淀法进行合成,并制成“三明治”结构的SA,在掺铒光纤（EDF）激光器中产生基于ITO SA的暗孤子锁模脉冲,中心波长1561.138 nm,脉宽1.33 ns,重频22.06 MHz,最大输出功率6.91 mW。2.采用磁控溅射沉积（MSD）的方法,在光纤跳线端面上均匀溅射一定厚度的ITO薄膜,成功制备了基于ITO的SA。这种SA的制备方法无需使用有机聚合物,而且ITO材料本身热稳定性极好且无需考虑氧化问题,因此MSD-ITO SA具有在极高功率下工作的潜力。将此SA通过法兰接入EDF激光器中,得到了重复频率均为1.96 MHz的单波长（1558.5nm）、双波长（1557.6,1558.5 nm）以及三波长（1557.8,1558.5,1559.3 nm）锁模脉冲输出,脉宽分别约为1.67 ns、6.91 ns和1 ns。3.采用化学气相沉积（CVD）的方法,在二氧化硅基底上生长了一定厚度的硒化铋（Bi₂Se₃）,并在热释放胶带的帮助下,将少数层的Bi₂Se₃转移到光纤跳线的端面上,制备了CVD-Bi₂Se₃ SA。分析X射线衍射测试的结果可知,我们制备的Bi₂Se₃比使用溶剂热方法合成的Bi₂Se₃结晶程度要高;再加上此SA不需要有机聚合物辅助,因此热损伤阈值势必会得到提升。将CVD-Bi₂Se₃ SA接入EDF激光器中,通过对EDF进行双向泵浦、调整激光腔净色散值以及优化输出耦合比,得到了82.6 mW的锁模脉冲,中心波长1557.908 nm,脉宽约7.78 ns。此外还可以实现中心波长分别为1556.876 nm、1558.332 nm和1559.386 nm的三波长、亮-暗锁模脉冲输出,最大输出功率也可达81.2 mW,这得益于CVD-Bi₂Se₃很高的三阶非线性系数。4.采用CVD方法,在云母基底上生长一层较薄的Bi₂Se₃,然后将该Bi₂Se₃/云母片裁剪为1×1 mm大小,辅以法兰夹在两根光纤跳线端面之间,制成“三明治”结构的SA。这样制成的SA除了具备上述CVD-Bi₂Se₃ SA的全部优点,而且由于Bi₂Se₃与云母基底的紧密结合,不易因长时间在高功率下工作而从端面脱落,理论上来说其更好的稳定性使激光器获得了更大的功率提升空间。在实验中,通过使用此Bi₂Se₃ SA,我们在具有大的负净色散值的腔内实现了耗散孤子共振操作,最大产生了平均输出功率185.3 mW的锁模脉冲（中心波长1561.95 nm,重复频率1.082 MHz）,相较于之前的工作提升明显;此外还可以实现2阶至9阶的高次谐波锁模操作。