近年来，在各种各样的光纤中，光子晶体光纤(PCF)因其特殊的波导结构而具有独特的光学特性和重用的应用价值，也因此受到广泛关注。基于光子晶体光纤的高性能光纤有源器件成为近年来国际上的一个研究热点。根据国内外在光子晶体光纤有源器件方面的研究进展情况，充分利用实验室现有条件，本文在以掺镱光子晶体光纤为增益介质的连续多波长输出光纤激光器、高功率光纤放大器以及脉冲输出光纤激光器等方面进行了一系列系统的研究，主要研究内容包括：　　 1.高功率多波长输出掺镱光子晶体光纤激光器的研究　　 根据多光束干涉原理，研究了F-P腔滤波器的机理和滤波特性，简单阐述了光纤激光器获得多波长输出的常用方法、机理以及各自的优缺点，为实验研究提供理论指导；利用从Crystal Fiber A/S公司购买的掺镱大模面积PCF作为增益介质，光纤端面和对信号激光高反的二色镜构成F-P腔滤波器选频，实现多波长激光输出；研究了不同入射角度时对激光器输出波长的影响。其中，在小角度倾斜入射FPI时激光器输出波长数目最多为四个，功率672 mW，信噪比超过30dB；而在垂直入射FPI时，得到最多输出波长数目为十一个，功率429 mW，激光器在七波长输出时得到最大输出功率1.89 W，斜率效率37.46％，但在1052～1072 nm之间存在潜在振荡波长的缺失；而且在多波长输出时波长间隔并不相等，与理论计算相一致。　　 采用透镜空间耦合的方式构建了新型的环形腔掺镱光子晶体光纤激光器，在腔中未插入选频元件的情况下，研究了泵浦光反馈强弱对激光器输出特性的影响。依靠激光腔本身的选频机理实验获得了最多六波长激光输出，最高输出功率1.817W，斜率效率34.85％。　　 2.高功率掺镱光子晶体光纤放大器的实验研究　　 根据增益光纤的特性，利用普通掺镱单模光纤、光纤光栅和小功率LD研制了低功率输出掺镱光纤激光器作为放大器的种子光源，输出波长分别为1040.5nm和1057.8nm，对应的最大功率为88.1mW、77mW。然后利用掺镱Yb大模面积PCF为增益介质，高功率LD为泵浦源(中心波长976nm)，构建了反向泵浦掺Yb光子晶体光纤放大器，对两种不同波长的种子光源放大器的输出特性进行了对比研究。在种子光波长为1040.5nm时获得了最大1.083W的放大激光输出，增益超过18dB，光光转换效率12.8％，输出激光有较高的偏振度，偏振消光比达8.4dB；更换种子光波长为1057.8nm时，放大器输出特性优于波长1040.5nm的。实验获得最大1.522W的放大激光输出，光光转换效率24.2％，增益大于24dB，且放大激光的信噪比劣化很小，噪声指数小于1dB。　　 3.高峰值功率调Q脉冲输出掺镱光子晶体光纤激光器的实验研究　　 利用声光调制器(AOM)作为Q调制器件进行了调Q脉冲输出掺镱PCFL的实验研究，重点研究了两种不同输出方式对激光脉冲宽度及峰值功率的影响。在后向输出结构中，得到最窄脉冲宽度130ns，峰值功率0.31kW，而前向输出结构中最窄脉冲宽度180ns，峰值功率0.44kW，从实验上对Yongwang等人的理论计算进行了验证。　　 用闪耀光栅代替其中的一个全反镜做为腔镜，构建了宽调谐范围输出调Q掺镱PCFL，研究了在各个调谐波长时激光器输出特性。在后向调谐输出结构中，调谐范围从1040.3-1073.5nm，宽度达33.2nm，脉冲宽度小于800ns，最窄脉宽220ns，峰值功率0.4kW；在前向输出结构中，得到最窄脉宽320ns，峰值功率0.081kW。