超短脉冲光源凭借着其特有的性质在众多领域都得到了广泛的应用,而锁模技术是产生超短光脉冲的常用方法。由于光纤激光器具有增益特性好、输出光束质量好、体积小、使用灵活、与光纤通信系统连接方便等优点,利用锁模光纤激光器来获取超短光脉冲已经成为一个热点研究方向。高重复频率超短光脉冲,由于是密集波分复用(DWDM)和光时分复用(OTDM)等新型现代通信技术的理想光源,已经得到了人们密切的关注和飞速的发展。相对于高重复频率超短光脉冲,低重复频率的超短光脉冲光源的重复频率要低得多,所以在平均功率一定的情况下,提高了单个脉冲峰值功率。此外降低脉冲重复频率还可以减小热寄生现象以及样本损坏,所以低重复频率脉冲激光器在微细加工、生物医学检测、光探测以及激光雷达等领域中正发挥着越来越重要的作用。本文以低重复频率超短脉冲光纤激光器作为研究对象,具体研究工作包含以下几个方面：(1)介绍了光纤激光器的特点以及发展趋势,提出研究超短脉冲光纤激光器的意义,详细分析了光纤激光器的工作原理,介绍了各种锁模技术的理论基础以及实现过程,重点阐述了利用非线性光纤环形镜实现被动锁模的方法；(2)以非线性光纤环形镜实现被动锁模光纤激光器的结构为基础,设计出了可调谐耦合器构成的非线性光纤环形镜(variable ratio coupler nonlinear optical loop mirror, VRC-NOLM),并由此提出了一种新型的锁模光纤激光器结构,通过在VRC-NOLM中额外地插入一段非线性光纤,获得了低重复频率(200kHz)光脉冲序列,并对实验结果进行了分析；(3)在获得低重复频率光脉冲序列的同时,通过改变可调谐耦合器的输出耦合率,得到了脉冲宽度不同的脉冲序列,达到了控制输出脉冲宽度的效果；(4)在上述锁模光纤激光器的谐振腔内再加入一段长约1公里的普通单模光纤,这样不但获得了重复频率更低(100kHz)的脉冲序列,并且发现单个脉冲发生分裂,形成一个多脉冲光纤激光器。但是由于激光器谐振腔太长,系统的稳定性还有待进一步提高；(5)对全文进行总结,在已完成工作的基础上,指明了关于研究低重复频率锁模光纤激光器的方向,并提出了下一步工作的重点。