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单频光纤激光器具有线宽窄、低噪音和高稳定性等显著的激光特性,使其成为光纤通信系统、光纤传感、高分辨率光谱分析仪和重力波探测等领域重要的激光光源,尤其可调谐单频光纤激光器和高功率单频放大激光器具有广泛应用前景。本论文采用光纤环形镜(LMF)和偏振控制器(PC)设计1064nIn和108nm单频光纤激光器的线形腔结构,通过温度调谐光纤布拉格光栅(FBG)实现1064nm和1083nm单频光纤激光器的波长调谐,以该单频光纤激光器为信号光采用主振荡功率放大技术实现1064nm和1083nm单频放大光纤激光器。主要研究内容如下：1.通过1064nm和1083nm单频光纤激光器的理论模拟,研究光纤长度和光纤掺杂浓度对激光输出功率的影响,斜率效率和泵浦光阈值功率随着光纤长度的变化关系,最后对单频光纤激光器中光纤环形镜的工作原理和单频光纤激光器线宽的测试方法进行了研究。2.以光纤环形镜为谐振腔腔镜的线形腔结构展开对1064nm和1083nm单频光纤激光器实验研究,对不同反射率的FBG、不同增益光纤长度和光纤环形镜(LMF)中不同掺镱光纤长度作为可饱和吸收体的单频光纤激光器的输出功率、单频现象和光谱特性分析研究,获得最佳反射率为60%FBG作为输出镜的1064nm单频光纤激光器的泵浦光阈值为40mW,当泵浦光的功率达到300mW时,单频激光的输出功率为90.8mW,光-光转换效率为30.2%,相对应的斜率效率接近40%,输出激光的不稳定性小于2%,；70%FBG作为输出镜的1083nm单频光纤激光器的泵浦光阂值功率为40mW,当泵浦功率增加到200mW时,单频激光的输出功率为46mW,光-光转换效率为23%,相对应的斜率效率为33.3%。采用20m单模光纤作为延迟线,通过延时自外差法测试得到单频窄线宽光纤激光器的线宽,线宽为5kHz。3.从光纤光栅的耦合波方程理论出发,对以光纤光栅作为反射镜的单频光纤激光器实现可调谐的方法：温度调谐和应力调谐进行了理论分析,最后通过对光纤布拉格光栅温度调谐实现单频光纤激光器的波长改变实验研究,从室温30℃-180℃的范围内,中心波长的调谐范围从1063.3nm到1065.7nm,实现了2.4nm的可调谐。4.光纤放大激光器的理论模型出发,分析非线性受激布里渊散射(SBS)对单频光纤放大激光器影响的理论模型,以单频光纤激光器为主振荡功率放大激光器的种子光对单频光纤放大激光器实验研究,当种子光输出功率为6mW,泵浦光的输入功率达到400mW时,单频1064nm放大光纤激光器的输出功率可以达到266mW,此时单频1064nm放大光纤激光器的放大倍数达到44.3倍；当种子光输出功率为6mW,泵浦光的输入功率达到400mW时,单频1083nm放大光纤激光器的输出功率达到254.6mW,此时单频1083nm放大光纤激光器的放大倍数为42.4倍。