超高速(400G/1T)相干光通信网络由于需要更高的传输速率和更为复杂的载波调制格式,而对激光光源模块有更高的要求——线宽窄(<100 k Hz)、信噪比高(>40 d B)以及具有波长可调谐功能。相比于半导体单频激光器,单频光纤激光器的线宽更窄、信噪比更高、与光纤元件兼容,有潜力成为超高速相干通信的理想应用光源。本论文对可调谐单频光纤激光器进行了深入的实验研究。构造了满足ITU-T建议的C波段信道波长输出的可调谐单频光纤激光器。本文具体工作内容和取得成果如下:首先,提出了可调谐单频激光器的总体设计方案。其具体实现方案包括1)通过控制不同泵浦芯片开关实现不同激射波长的单频激光输出,使光纤激光器实现输出波长粗调的方案。2)使用高增益的磷酸盐光纤作为激光增益介质,缩短谐振腔长,从而使光纤激光器实现单频激光输出特性的方案。3)使用精密温度控制实现单频光纤激光器输出波长精确可调的方案。其次,针对ITU-T建议C波段信道的应用,构建了四个激射不同波长的光纤激光谐振腔,组成可调谐单频光纤激光器,并对其不同输出波长的激光特性开展实验研究。实验测得不同波长的激光均能满足边模抑制比(SMSR)大于65 d B,功率大于14 m W,相对强度噪声(RIN)低于-135 d B/Hz,线宽小于3 k Hz,偏振消光比(PER)大于21 d B,而且都有良好的单频输出特性。同时为了实现对激光器输出波长的精确调谐,分别通过温度控制和压电陶瓷(PZT)拉伸窄带光纤光栅的方式,对单频光纤激光器波长调谐特性进行了实验研究。最后,为了提高可调谐单频激光器的输出功率,对其输出1535 nm和1550 nm波长的单频激光进行基于铒镱共掺磷酸盐光纤的放大研究。通过实验得到了增益光纤最佳使用长度4 cm。经功率放大后其输出激光功率大于20 m W,边模抑制比大于60 d B,并保留了窄线宽(k Hz量级线宽)单频光纤激光的优势。该可调谐单频光纤激光器具有紧凑的结构,更低的成本,优异的性能,有望应用到下一代相干光通信网络中。