超短脉冲激光由于其脉冲宽度窄,峰值功率高和无热效应等优势,已成为国际先进制造业的重要利器。锁模光纤激光器中过多的非线性相移的积累、高损伤阈值以及高调制深度可饱和吸收体的缺乏,限制了环境稳定高能量超短脉冲光纤激光器的发展,阻碍了超短脉冲光纤激光器走出实验室的步伐。最近,一种基于偏置滤波器的Mamyshev脉冲稳定机制的出现可以解决上述的局限。本文建立了Mamyshev光纤振荡器的理论模型并搭建了实验系统,对Mamyshev光纤振荡器的工作特性进行了系统的数值模拟及实验研究。基于描述脉冲在光纤中传输的非线性薛定谔方程及金兹堡-朗道方程,建立了Mamyshev光纤振荡器的数值模型,详细研究了Mamyshev光纤振荡器输出脉冲的光谱宽度、脉冲宽度、脉冲啁啾以及去啁啾后脉冲宽度等特性与光纤群速度色散、非线性系数、腔内增益以及滤波器带宽之间的关系。研究结果表明,为获得较宽的光谱宽度,可增加增益光纤以及增益光纤之后无源光纤的非线性系数,还可以通过增加增益光纤的非线性或小信号增益系数。较宽的光谱对应更窄的压缩后的脉冲以及更小的脉冲啁啾。数值模拟还发现,由于脉冲边缘的啁啾是非线性的,因此获得的脉冲很难压缩到变换极限。以掺镱双包层光纤为增益介质,搭建了放大的自相似脉冲光纤激光器及Mamyshev光纤振荡器。Mamyshev光纤振荡器中,采用非线性偏振旋转的方式实现振荡器自启动,获得了平均功率为130 m W,脉冲能量为8.6 n J,脉冲宽度为4.16ps的稳定的锁模脉冲。当泵浦功率从3.33 W增加到4.07 W时,光谱宽度从21.72 nm增加到29.06 nm,与数值模拟结果一致。本文的创新之处主要在于建立了Mamyshev脉冲光纤激光器的数值模型并对其工作特性进行了系统研究,为按需设计Mamyshev超短脉冲源提供理论和实验依据。