超快光纤激光器具有结构紧凑、无需光路准直、环境稳定好、输出光束质量良好等优点,在光通信、生物医学成像、超高精密材料加工等领域都有广泛的应用。特别是1.5μm波段处于光通信的低损耗窗口波段,也是人眼安全波段,该波段的高功率飞秒激光器更是由于在光通信传输、硅波导刻蚀、眼角膜手术等许多方面重要的应用一直以来备受关注。本论文主要围绕以下几个方面研究了1.5μm波段的高功率铒镱共掺啁啾脉冲放大（CPA）系统:1.介绍了超短脉冲放大技术的发展、1.5μm波段光纤结构的啁啾脉冲放大系统的研究现状,并重点阐述了在高功率输出下啁啾脉冲放大系统中通过三阶色散（TOD）和自相位调制（SPM）效应互相补偿获得高质量压缩脉冲的研究进展。2.首先介绍了锁模的基本原理以及锁模光纤激光器中常见的几种被动锁模方式,着重介绍了锁模光纤激光器中孤子脉冲、拉伸脉冲、自相似脉冲、耗散孤子脉冲、巨啁啾脉冲的形成机制和特点;其次阐述了啁啾脉冲放大技术的基本原理、影响CPA系统中光脉冲传输的主要因素,并重点讨论了TOD和SPM之间的补偿机制;最后介绍了光子晶体光纤的结构、分类以及空芯光子晶体光纤（HC-PBF）压缩器的结构、特性。3.介绍了色散测量的基本原理和方法,基于白光干涉法搭建了由马赫-曾德干涉仪和宽带光源组成的色散测量系统,通过从干涉光谱中提取相位信息从而得到了不同光纤（如色散补偿光纤（DCF）,单模光纤及HC-PBF等）对应的二阶色散参数和三阶色散参数。4.搭建了基于HC-PBF压缩的全光纤结构的铒镱共掺CPA系统,以碳纳米管（CNT）锁模的孤子光纤激光器作为种子源,色散补偿光纤（DCF）作为展宽器。种子源输出的孤子脉冲宽度为227.3 fs,光谱3d B带宽为11.4 nm,平均功率为4.67 m W。通过研究CPA系统中不同净三阶色散下对压缩后脉冲的影响,首次提出在1.5μm波段CPA系统中较大的负三阶色散可以补偿系统放大过程中产生的SPM,有助于提高压缩后脉冲的质量;并通过优化光纤CPA系统中的TOD,在净三阶色散值为-0.041 ps3时获得344 fs脉冲输出,输出平均功率为～1.02 W,对应的单脉冲能量为25.1 n J。这是目前为止在1.5μm波段真正全光纤结构的输出功率在瓦级以上的铒镱共掺CPA系统获得的最窄脉冲输出。5.基于非线性放大环形镜结构搭建具有更大带宽的全保偏自相似锁模激光器作为铒镱共掺CPA系统的种子源,自相似脉冲的光谱宽度为40.82 nm,平均功率为54.4 m W,光谱的转换极限脉冲宽度为88 fs。同样以DCF作为展宽器、HC-PBF作为压缩器搭建CPA系统,通过研究铒镱共掺CPA系统中不同净三阶色散对压缩脉冲的影响,在CPA系统中净三阶色散为-0.036 ps3时,获得了233 fs的超窄脉冲输出,平均输出功率为1.14W,脉冲能量为22.8 n J。虽然种子源不是全光纤结构,但CPA系统输出的脉冲宽度进一步缩短。