2μm波段激光属于人眼安全波段，占据大气窗口中多个有利波长，在工业加工、科学研究和国防军事中有着广泛的应用。增益开关掺铥光纤激光器作为获得2μm波段纳秒脉冲激光的重要技术，在红外遥感探测、生物医疗和光电对抗等领域有巨大应用前景，也是进一步产生中红外激光的优异泵浦源。此外，全光纤结构激光器除具备光束质量好、转换效率高、散热佳等优点外，其系统可靠性、紧凑性和集成性尤为出色。因此，全光纤结构的2μm波段掺铥光纤激光器具有十分重要的研究价值。　　本文对全光纤结构的增益开关掺铥光纤激光器进行了实验研究，涉及新型纳秒脉冲掺铒光纤激光器及其抽运下的掺铥光纤增益开关运转:首先研制了两种结构的、采用半导体可饱和吸收体（SESAM）被动调制的纳秒脉冲长腔掺铒激光器。在此基础上，研制了全光纤MOPA(master oscillator power amplifier)结构的1.5μm纳秒脉冲光纤激光器，典型输出波长1547nm，脉冲频率100kHz，脉冲宽度6-10ns或10-50ns，平均功率1W，单脉冲能量10uJ。使用该激光器做泵源抽运掺铥光纤，实现了波长1963nm的增益开关脉冲激光输出。增益开关掺铥光纤激光器为全光纤结构，重复频率100kHz，最小脉宽33ns，最大单脉冲能量100nJ。激光输出稳定可靠，更高的单脉冲能量，平均功率和峰值功率可由进一步级联光纤放大器实现。　　除上述工作之外，本人在研究生阶段还对高功率超荧光源和新型材料石墨烯调制的微片激光器进行了实验研究，相关内容如下:　　1)研制了基于大模场掺镱双包层光纤的全光纤结构超荧光源，获得瓦级功率输出。而后利用其做种子源，构建了基于大模场掺镱双包层光纤的全光纤结构主振荡功率放大器(MOPA)，经一级单程放大，获得百瓦级功率超荧光输出。该超荧光光源在高功率状态下，无自脉冲、无弛豫振荡、无纵模起振，运转稳定。　　2)利用Ni基生长石墨烯作为可饱和吸收体对Nd∶YAG微片激光器的被动调Q进行了研究。新型材料石墨烯作可饱和吸收体，具有极薄的厚度、良好的导热性和光电开关特性。采用石墨烯材料作为可饱和吸收体，构建了三明治结构的全固化Nd∶YAG微片激光器，在获得激光脉冲输出的同时，有效减小激光器光学体积，从而降低被动调Q微片激光器的工艺难度和生产成本。