小型化、高效率的蓝绿固体激光器在激光显示、材料加工、医疗美容等领域有着十分广阔的应用前景。掺镱光纤激光器在效率、体积、成本、散热、可靠性和光束质量上，相对于传统的固体激光器都具有非常明显的优势。将光纤激光技术与非线性频率转换技术相结合，通过倍频产生高光束质量、高功率的蓝绿激光，已成为固体激光技术领域的一个研究热点。论文首先分析了高峰值功率脉冲光纤激光器的相关关键技术;然后实验研究了亚纳秒高峰值功率光纤放大器的倍频特性;最后对三能级掺镱光纤激光器及其倍频特性进行了研究。论文主要内容如下:　　第一章介绍了掺镱光纤激光器的基本特性，给出并分析了光纤激光器实现脉冲激光输出的几种方案，重点介绍了基于主振荡-放大(MOPA)技术的脉冲光纤激光及其倍频技术，给出了国内外采用单通倍频、腔外谐振倍频和腔内倍频技术实现可见光激光输出的典型结构和成果。　　第二章对高峰值功率脉冲光纤激光中的关键技术进行了理论分析和实验研究。首先，根据掺镱光纤放大器的速率方程和功率传输方程，研究了掺镱光纤的储能特性，考虑了抑制放大的自发辐射，分析了提高掺镱光纤可提取能量的技术途径。然后，分析了高峰值功率脉冲光纤激光器与放大器中易于产生的各种非线性效应，并提出了抑制方法;设计并搭建了一台一级光纤放大器，研究了光纤放大过程中的放大自发辐射和非线性现象对放大信号光光谱的影响。最后，介绍了高峰值功率光纤放大器的端面处理技术，在实验中抑制了放大自发辐射和非线性效应。　　第三章主要研究了准四能级的亚纳秒级高峰值功率脉冲光纤放大器及其倍频特性。采用主振荡-放大(MOPA)方式对被动调Q固体种子源进行了一级光纤功率放大，以半导体激光(LD)反向泵浦掺镱双包层光纤，在重复频率为9kHz时获得了最大平均功率5.5W、峰值功率高达1MW的1064nm激光输出，其脉冲宽度小于570ps，光谱宽度约为0.15nm。输出放大激光通过起偏器后，利用温度相位匹配的三硼酸锂(LBO)晶体进行单通倍频，在基频光平均功率2.7W、LBO晶体温度150.5℃时，获得了平均功率1.3W，峰值功率大于250kW的绿光激光输出，倍频转换效率48％。　　第四章主要对976nm的三能级掺镱光纤激光器的倍频技术进行了研究。分析了三能级掺镱光纤激光器的基本原理与实现途径，采用棒状光子晶体掺镱光纤作为增益介质，以声光开关为调Q元件，实现了掺镱光纤的三能级运转脉冲输出，平均功率2.7w，重复频率25kHz，脉冲宽度14ns。以该976nm的光纤激光器为基频光源，采用Ⅰ类角度相位匹配的β相偏硼酸钡(BBO)晶体为倍频晶体，进行了三能级掺镱光纤激光倍频的实验研究，获得了270mW的488nm倍频蓝光激光输出，并对进一步提高倍频转换效率的技术途径进行了分析。