纳秒脉冲光纤激光器广泛的应用于激光加工、光时域反射计(OTDR)、二次谐波的产生、军事等领域，且采用被动调Q的方式具有成本低廉、体积小巧、易于集成等优势。本课题针对可饱和吸收体被动调Q掺镱光纤激光器进行了深入的研究，结合实验室的现有条件做了如下工作：(1)本文实现了被动调Q的高功率纳秒脉冲掺镱光纤激光器。分别从光纤激光器和被动调Q可饱和吸收体的速率方程出发，通过理论计算和模拟，讨论了光纤激光器的泵浦功率、激光器腔长、输出镜反射率等主要参量对脉冲宽度、输出功率的影响，进而优化了激光器的腔形。(2)在Cr:YAG可饱和吸收体被动调Q包层泵浦掺镱光纤激光器中，分别建立环形腔和线形腔两种腔形。环形结构实现了脉冲宽度257ns，重复频率19.1kHz，中心波长1075nm的稳定激光输出。线形结构实现了脉冲宽度156ns，重复频率30.3kHz，中心波长1063.9nm的稳定激光输出，采用Cr:YAG晶体被动调Q方式得到的脉冲序列都很稳定，振幅抖动和时间抖动都小于5%(rms)。另外，比较了外腔中不同焦距的透镜对输出激光的影响，以及不同厚度、不同初始透过率的Cr:YAG晶体对调Q结果的影响。(3)为了比较包层泵浦和纤芯泵浦的差别，我们同样在纤芯泵浦光纤激光器中用Cr:YAG晶体进行被动调Q。在线形结构中建立全腔长70cm的超短腔，在最大泵浦功率513.92mW条件下，得到最窄脉宽24ns，重复频率33kHz，中心波长1064.1884nm的稳定脉冲序列，振幅抖动和时间抖动都小于5%(rms)。(4)虽然纤芯泵浦光纤激光器的输出脉冲串较稳定，但是输出功率较低，因此我们对种子源进行了一、二级放大，并最终获得平均输出功率7.174W，重复频率27.8kHz，脉冲宽度123ns的激光脉冲输出。由于此种高功率纳秒脉冲光纤激光器在激光加工、军事等众多领域有很重要的应用，因此该选题具有广泛的研究和应用价值。(5)自从2004年石墨烯被发现以来，由于石墨烯独特的结构性能，它作为锁模和调Q元器件已经被广泛的应用于光纤激光器中。在石墨烯可饱和吸收体被动调Q包层泵浦掺镱光纤激光器中，同样分别选用环形腔和线形腔两种腔形，都实现了结构紧凑，全光纤化的光纤激光器。在环形结构中采用透射式石墨烯，在泵浦功率488.1mW条件下，得到脉冲宽度1μs，重复频率11.72kHz，中心波长1068.5nm的稳定脉冲序列。在线形结构中采用反射式石墨烯实现了百秒量级的脉冲宽度，在泵浦功率361.6mW条件下，得到最窄脉宽760ns，重复频率40.1kHz，中心波长1064.488nm的稳定脉冲序列。本课题被动调Q的方式都有效地抑制了自脉冲和光纤中的非线性效应，没有发现自锁模现象，得到最窄脉宽24ns，脉冲序列很稳定，并且具有结构紧凑、体积小巧、成本低廉、易于操作等优点，因此具有很好的现实工业应用价值。