单纵模光纤激光器具有输出激光光束质量好、线宽窄、频率稳定(相对于半导体单纵模光纤激光器)、体积小和散热性能好等优点,在光纤传感、相干光通信、激光雷达、非线性光学、引力波探测和高精度光谱测量等方面有广泛的应用。特别是在光纤传感领域,它是光纤传感系统的光源。高功率单纵模光纤激光器在超长距离光纤传感和引力波探测等领域有着广泛的应用。可开关多波长光纤激光器在波分复用光通信系统、光谱测量、光纤传感等领域有着广泛的应用。本文就环形腔高功率单纵模光纤激光器和光纤光栅F-P腔单纵模光纤激光器的选模理论、腔型设计、滤波器设计等相关问题进行了理论分析和实验研究。此外,本文还对可开关多波长光纤激光器进行了理论和实验研究。论文的主要工作包括:1.对光纤激光器基本理论进行了分析,对掺铒光纤和铒镱共掺光纤的特性进行了分析。分析了激光器三能级、四能级模型和光谱特性;分析了铒镱共掺光纤的结构和能量传输原理。2.对几种光纤光学滤波器进行了理论分析,特别是均匀周期光纤光栅滤波器、光纤光栅F-P滤波器、M-Z环形震荡滤波器,为之后的应用提供了理论基础。另外,对环形腔震荡滤波器中震荡激光的线宽和精细度与光路的损耗之间的关系进行了分析。3.分析了几种类型的单纵模光纤激光器,制作了长环形腔单纵模光纤激光器。分析了DBR单纵模光纤激光器,对DBR光纤激光器中的空间烧孔效应、偏振模色散、超窄线宽FBG选频、磷酸盐光纤和硅酸盐光纤的熔接、如何制作线性腔单频光纤激光器这几个问题进行了详细的分析和讨论;制作了一个高功率环形腔结构单纵模光纤激光器,实现了630mW的单纵模光纤激光输出。4.制作了一个可开关多波长光纤激光器。这一章首先介绍了几种实现可开关多波长光纤激光器的方法;分析了Lyot-Sagnac滤波器的滤波和开关原理;实现了三波长可开关光纤激光输出。