有高光学信号噪声比的高功率单纵模光纤激光器在诸如远程遥感、雷达、相干探测、非线性光学等领域有广泛的应用。在过去的几年中，大功率光纤激光器发展很快；但是单纵模激光器的发展却远没有跟上。单纵模光纤激光器可以被放大到瓦级功率，但想要保住激光器较高的光学信号噪声比却是一大挑战。另外，大功率单纵模的激光器也受到后向受激布里渊散射的限制。由于布里渊增益带窄的特点，10米腔长的布里渊光纤激光器一般工作在单纵模状态。虽然布里渊光纤激光器的阈值可以减小到毫瓦量级,但这要求泵浦光的频率要与腔频率匹配。这就对实际应用造成一个大麻烦，原因包括泵浦光的频率扰动等。另外，这种低阈值的布里渊激光器因为耦合输出较小，难以获得大功率的输出。混合增益介质的布里渊光纤激光器使用增益介质在激光腔内提供放大，而不需要泵浦光的频率与腔模相匹配还能输出很大的功率。比如说，一个单纵模一瓦输出功率的混频环布里渊光纤激光器就是这样。但是，混合增益介质的布里渊光纤激光器的调谐范围受到自由腔模振荡的限制。并且，腔内不可避免的引入了噪声。与混合增益介质布里渊光纤激光器不同，无源腔布里渊光纤激光器有更宽广的可调谐范围、更高的光学信号噪声比、和更宽的线宽。实验上报道的12米腔长的无源腔布里渊光纤激光器显示了单纵模稳定的输出。在本论文中，只有普通单模光纤用于激光腔。通过利用光纤中受激布里渊散射的高效率并设置激光腔的输出耦合比为60%，我们在实验上获得了一个功率达到1瓦的单纵模布里渊光纤激光器，其光学信号噪声比超过75dB，可调谐范围超过30nm。多波长布里渊光纤激光器由于在光生微波、密集波分复用系统中的潜在应用而倍受关注”。首先被报道的多波长布里渊光纤激光器是反“S型结构的混合增益介质布里渊光纤激光器。不久后，自流入多波长布里渊光纤激光器被研究出来。然而，混合增益介质腔有两个缺点。第一，自发辐射噪声较大；第二，调谐范围受到自由腔模振荡限制。为了压缩自由振荡腔模，许多技术争相涌现。第一个可调谐多波长布里渊光纤激光器在2005年被研究报道，实验采用Sagnac环作为滤波器来压缩腔模从而获得了宽带的可谐调范围。在2011年，另一种新型的多波长布里渊光纤激光器使用11千米色散射补偿光纤作增益介质，其反“S”腔型结构有效的抵制了腔模的振荡。可是，现在的可调谐多波长布里渊光纤激光器要么在千米级的普通单模光纤中实现要么在百米级的特殊光纤中实现。由实验上的研究结果知道，腔长10?20米长的布里渊光纤激光器可以获得稳定的单纵模输出。不幸的是，过去采用的产生多波长的布里渊光纤激光器的机制在腔长变短以后都不实用。主要原因还是短腔要求的阈值功率太大。与混合增益介质布里渊光纤激光器不同，单通腔布里渊光纤激光器在微波产生、超高精度波谱分析方面有很多应用。布里渊泵浦频率不用于腔频匹配，这减少了操作的复杂性。在本论文中，一个新颖的可调谐多波长布里渊光纤激光器在借助于基于单通环形腔级联的基础上实现了。创新点主要体现在两个方面。第一，激光器的增益介质在激光腔外，因此没有自由腔模的限制。第二，反馈机制是非常高效的。反馈机制的设计使激光器的产生多波长的能力很强。新颖的反馈机制没有增加激光器的腔损耗，因此产生受激布里渊散射的阈值低。