脉冲光纤激光器目前广泛应用于光纤通信、机械加工、激光雷达、光纤传感、生物、医学、非线性光学等诸多领域。脉冲光纤激光器具有结构简单、成本低廉、性能稳定、恶劣环境适应性强等优点，能够满足不同领域对光纤激光器的应用需求。脉冲光纤激光器产生光脉冲的方式主要可以分为主动锁模和被动锁模两大类。主动锁模技术较为复杂，通常需要电光调制器或声光调制器。被动锁模不仅成本低，其产生的脉冲质量也较为理想，因此成为了脉冲光纤激光器实现锁模的主要方式。目前，使用二维材料可饱和吸收体是产生被动锁模脉冲最简单也是最有效的方法。二维材料可饱和吸收体具有高非线性折射率和高调制深度，是实现光纤激光器被动锁模的理想载体。同时，二维材料可饱和吸收体还具有锁模阂值低、工作波段宽、恢复时间快、制备简单、易于集成从而实现全光纤化等优点，这使得二维材料能够应用在超短脉冲激光领域。目前，已有石墨烯、拓扑绝缘体、黑磷等多种二维材料用于实现被动锁模，并且已经研制出了高性能的锁模光纤激光器。然而，以过渡金属硫化物为代表的二维材料的发展日新月异，故对于过渡金属硫化物脉冲锁模技术应进行更加深入的研究。
　　在本论文工作中，我们对过渡金属硫化物材料中的二硫化钨(WS2)和二硫化锡(SnS2)材料进行了更为深入的研究，利用这两种材料实现了多波长锁模光纤激光器和耗散孤子;同时探索了二硫化镍作(NiS2)为新型可饱和吸收体实现脉冲激光的可能性，在1.1、1.5、2.0μm等多个波段实现了调Q和锁模脉冲。本论文的主要研究内容如下:
　　首先，对过渡金属硫化物二硫化钨在多波长脉冲光纤激光器中的应用进行了深入研究。利用光沉积法将少层二硫化钨纳米片转移至预先制备的微纳光纤结型耦合器上，随后接入环形激光腔内作为新型锁模器，首次实现了中心波长在1530nm附近，具有七个波长输出的多波长锁模光纤激光器。随后通过调节微纳光纤结型谐振器的直径大小，成功实现了对脉冲输出波长数目的调节。
　　其次，研究了过渡金属族硫化物二硫化锡在光纤激光器中的应用。利用聚乙烯醇(PVA)成功制备了SnS2-PVA薄膜作为可饱和吸收体器件，分别实现了双波长锁模脉冲输出和具有高脉冲能量的耗散孤子脉冲。双波长锁模脉冲的中心波长分别为1536.7nm和1562.6nm，其最窄脉宽为5.3ps。随后调整光纤激光器的色散参数，并利用光脉冲压缩技术，成功实现了具有高脉冲能量的耗散孤子输出。随着泵浦功率的提高，光谱宽度从21.7nm提高到了32nm，在腔外利用标准单模光纤成功将脉宽压缩至152fs，得到了峰值功率超过3kW的锁模脉冲输出。
　　最后，制备了过渡金属族硫化物二硫化镍(NiS2)，并首次实现了多个波段的调Q及锁模脉冲输出。利用NiS2-PVA薄膜，成功在掺镱、掺铒和掺铥光纤激光器中实现了纳秒级调Q脉冲，中心波长分别为1064.50nm、1562.86nm和1915.50nm;脉冲宽度分别为978ns、237ns和505ns。随后，对NiS2锁模器件进行改进，利用光沉积法将其转移至微纳光纤上，在三个波段的光纤激光器中均实现了超短脉冲输出，其对应的中心波长分别为1064.5nm、1560.2nm和1960nm，对应的脉宽分别为11.7ps、524fs和1.2ps。
　　本论文以被动锁模光纤激光器理论为基础，设计并研究了基于全新过渡金属族硫化物材料为基础的饱和吸收体的光纤锁模脉冲激光器。通过对WS2和SnS2进行了深入研究，成功实现了多波长锁模脉冲和耗散孤子脉冲，验证了其优秀的光学非线性，拓宽了其在光纤激光器中的应用;首次研究了NiS2的非线性光学性质及其在光纤激光器中的应用，实现了纳秒级的调Q脉冲和飞秒级的锁模脉冲。这些工作对今后二维材料在脉冲光纤激光器领域的实际应用具有重大的推动作用，同时对二维材料和非线性光学的交叉学科研究也有重要的参考意义。