本学位论文的内容是作者在攻读硕士学位期间的主要工作，包括影响光纤本征热噪声的可能因素的实验研究和对光纤干涉仪稳频激光器进行优化升级。　　许多基于光纤应用的物理系统，如光纤干涉仪式传感器、光纤激光器以及光纤干涉仪稳频激光器，其分辨率或频率稳定度最终受限于光纤的本征热噪声，因此，对光纤本征热噪声进行理论和实验研究具有十分重要的意义。目前存在两种不同类型的光纤本征热噪声理论，一个是由K.H.Wanser和S.Foster提出的热传导噪声理论，其在高频区域与实验数据符合的非常好。另外一个DuanLingze提出的热机械噪声理论，可以解释光纤本征热噪声的的低频区域特性，但是缺少实验数据。之前的光纤本征热噪声的初步测量实验首次实验验证了在次声波段，光纤本征热噪声仍然符合1/f的噪声谱特性;验证了光纤本征热噪声跟光纤长度的正比;发现利用聚酰亚胺涂覆层的光纤，可降低光纤低频区域的本征热噪声。同时也发现了Duan Lingze理论与实验不一致的地方，说明光纤在低频区域的本征热噪声来源依然是一个开放性的的问题。本论文在此基础上，深入实验研究了影响光纤本征热噪声的可能因素，包括光纤中杂质离子的浓度、光纤的物理状态。Foster等人提出了稀土掺杂离子的自发辐射引起的本地熵的扰动可能是有源光纤低频区域本征热噪声的来源。无源光纤内部没有稀土掺杂离子，但是有OH-离子和Ge+、P+等离子，最多的就是OH-离子，这些杂质离子也有吸收光子并自发辐射的现象。因此设计了光纤载氢实验以增加光纤中氢氧根离子的浓度，验证无源光纤中是否有同样的噪声机制。实验结果表明，光纤中氢氧根离子的浓度并不会影响光纤的本征热噪声。同时又测量了纤芯为纯石英玻璃的光纤，发现其本征热噪声并不会改变。光纤的物理状态是指光纤缠绕在支架上受到的张力和光纤弯曲半径。我们进行了光纤张力实验，实验结果表明，在低频段，自由状态下的光纤的本征热噪声比受张力为0.1N状态下的光纤的本征热噪声要高3dB，然而再继续增大光纤缠绕在支架上受到的张力，光纤本征热噪声则不再改变;光纤的弯曲半径不会影响光纤的本征热噪声。　　光钟是目前精度最高的时间频率标准，而稳频激光器作为光钟的本地振荡器，其性能水平直接影响光钟的精度水平。此外稳频激光器可应用于探测引力波，验证相对论，精密光谱测量等方面。传统稳频激光器是利用PDH(Pound-Drever-Hall)方法将激光器锁定到超稳高精细度的法布里-珀罗(Fabry-Perot)腔上，该方法要求需要对光路和腔的空间模式精确匹配，具有光学结构复杂，系统昂贵，体积巨大，不容易对激光器的频率进行调节等缺点。而光纤干涉仪稳频激光器相对于超稳腔稳频激光器具有体积小、系统简单可靠、频率易调谐等诸多优势，因此具有很大的发展空间。本论文的一部分工作是对已经搭建好两套光纤干涉仪稳频激光系统进行优化升级。主要从温控和热屏蔽系统系统、可调射谐频频率综合器两个方面进行。针对温控，重新设置了加热片和热敏电阻的分布结构，并且使用温控仪对铝箱进行温控，其24小时的温度波动小于7mK。利用有限元软件Thermal desktop仿真设计光纤干涉仪多层热屏蔽装置，其热时间常数达到几十天量级。针对初步实验中可调射频频率综合器结构较为复杂的缺点，对可调谐射频频率综合器进行优化，电路拓扑结构比原系统更为简单紧凑，系统残留相位噪声小于-120dB rad2/Hz@1Hz，比原系统提高将近5dB。