光孤子由于其优异的物理特性，在光纤通信、信号处理以及激光加工等领域中有着巨大的应用前景。由于受到工艺缺陷、应力和弯曲的影响，单模光纤存在弱双折射效应，所以孤子在光纤中传播时，需要考虑其矢量特性，即矢量孤子。在光纤激光器系统中，矢量孤子受到了非线性效应、色散、增益和损耗等多维因素的影响，从而具有十分丰富的动力学特性。因此，利用锁模光纤激光器对光孤子的矢量特性以及非线性动力学特性进行深入探究，具有非常重要的学术价值和实际应用意义。本文围绕基于非线性放大环形镜(NALM)的“8”字形被动锁模光纤激光器的孤子矢量特性开展了相关的研究工作，主要内容如下:　　1.对“8”字形被动锁模光纤激光器的锁模机理以及实验进行研究。首先研究了被动锁模光纤激光器的原理及结构，并且通过分析非线性光学环形镜(NOLM)和非线性放大环形镜的透射率函数，理解“8”字形被动锁模光纤激光器的工作机理;然后，基于NALM搭建一个“8”字形被动锁模掺铒光纤激光器;最后，在实验中，适当调节腔内参数，先后获得了单波长可调谐的调Q锁模和单波长可调谐的连续波锁模两种状态，并且分析和测量两种状态的输出特性。　　2.研究了一种新型的“8”字形被动锁模光纤激光器。在光纤激光器中，利用NALM与基于微纳光纤沉积石墨烯的可饱和吸收体实现混合锁模。另一方面，在NALM内接入一段保偏光纤形成一个光学滤波器，不仅能够实现激光器的多波长运转，而且还能够对激光腔内的脉冲进行整形。实验中，通过适当调节腔内的偏振控制器和泵浦功率，我们获得了锁模孤子分子团簇与类噪声孤子分子团簇，研究了它们的频域和时域特性并且分析了它们的形成机制。　　3.研究了“8”字形被动锁模光纤激光器中亮暗脉冲对的矢量特性。基于前面的研究基础，我们设计搭建了一个基于NALM的“8”字形被动锁模掺铒光纤激光器。实验中，通过调节腔内的各种参数，获得亮暗脉冲对输出;其后，在激光腔外，利用一个可调谐滤波器对亮暗脉冲对进行滤波，并且讨论分析了亮暗脉冲对的形成机制;最后，先后在激光腔的输出端接入偏振旋转器和偏振分束器，研究脉冲的两个正交偏振分量的特性，获得了偏振锁定的矢量亮暗孤子对。　　4.研究了“8”字形被动锁模光纤激光器中耗散孤子共振脉冲的矢量特性。实验内容分两部分。第一部分，搭建一个NALM的“8”字形被动锁模掺铒光纤激光器，适当改变腔内参数，获得了耗散孤子共振的脉冲输出，证实了耗散孤子的形成机制与激光器的锁模技术无关。第二部分，适当改变腔内参数，并且在激光腔的输出端接入偏振分束器，获得了孤子捕获（群速度锁定）的矢量耗散孤子共振，对其频域和时域特性进行了研究，证明了尽管孤子的形成机制不一样，脉冲捕获是矢量孤子的一种普遍现象。　　5.研究了“8”字形被动锁模光纤激光器中各种类型多孤子的矢量特性。搭建一个基于NALM的“8”字形被动锁模掺铒光纤激光器。实验中，在不同的泵浦功率下，通过调节腔内偏振控制器，获得矢量基频孤子以及四种矢量多孤子，并且讨论分析了矢量基频孤子与四种不同类型的矢量多孤子的形成机制。