脉冲激光器在光纤通信、医疗器械仪器设备、大型基础设施、军事国防安全、激光打标、激光切割等方面有着广泛的应用。其具有结构紧凑、光束和光脉冲质量较好等优点。与主动调Q相比,被动调Q具有结构紧凑、易于实现全光纤化、成本相对低廉、操作简化等优势,而且可以获得更短的脉冲,获得得更大的重复频率。在被动调Q光纤激光器中,最为关键的是具有可饱和吸收效应的材料及器件的开发与应用。由于传统的可饱和吸收体（如半导体可饱和吸收镜等）存在制作工艺复杂、价格昂贵等缺陷,限制了脉冲激光器的发展,推动了研究人员对新材料的探索。随后新型的纳米材料（如碳纳米管、石墨烯、拓扑绝缘体、过渡金属硫化物、磁流体等）不断涌现,这些新材料具有各自独特的光学与电子学性质,成为当下的研究热点。最近,新型纳米功能性材料磁流体也引起了研究人员的关注,磁流体纳米颗粒由于其有限的尺寸以及表面效应具有大的光学非线性以及较大的弛豫时间等,使其在脉冲激光器方面具有广泛的应用前景。本论文利用磁流体可饱和吸收体,在掺铒光纤激光器中实现不同被动调Q的运转。本论文的主要工作如下:1.简单介绍了脉冲光纤激光器的应用及脉冲激光器相对传统固体激光器的优点、被动调Q光纤激光器相对于主动调Q的优势、采用不同被动调Q技术光纤激光器的分类及其优点。以及介绍基于可饱和吸收体的调Q光纤激光器的研究进展。2.简述了调Q原理,对磁流体做简要介绍并分析了磁流体可饱和吸收体原理。接着对磁流体材料表征以及测量其线性透过率,1560nm处薄膜的线性吸收为32.8%。,并对实验所用的磁流体材料进行拉曼测试,磁流体的三个特征峰分别位于284cm^-1、490cm^-1和695cm^-1。最后对吸收体进行非线性光学特性的表征,测量得出可饱和吸收曲线,磁流体的饱和光强约为98.15MW/cm2,非线性损耗约为19.83%,调制深度为11.03%。3.基于磁流体的单波长调Q掺铒光纤激光器实验:运用旋涂法将磁流体溶液旋涂在光纤连接头之间,并通过法兰盘固定以制备三明治型可饱和吸收体,在掺铒光纤激光器中实现调Q输出。测得的调Q脉冲信噪比为54.4dB,光谱的中心波长在1558.4nm附近,3dB带宽约为1.8nm。当泵浦功率为550mW时,实验获得的最大的平均输出功率为41.2mW,最大的单脉冲能量为321.3nJ。4.基于磁流体多波长调Q掺铒光纤激光器:简单介绍多波长激光器的特点以及实现多波长激光器的几种方法。本实验主要是通过在腔内加入马赫曾德干涉装置,并以磁流体作为可饱和吸收体器件,搭建一套多波长掺铒光纤环形激光器,实验结果中光纤激光器实现了调Q锁模,获得了18个波长同时输出。随后对制作的可饱和吸收体器件的调Q特性进行表征。该光纤激光器在泵浦功率从30mW增加到340mW时,输出脉冲的重复频率从9.83kHz增加到53.24 kHz,单脉冲能量从8.32nJ增加到117.62nJ,而脉冲宽度从3.9μs减小到1.01μs。5.基于磁流体的可调谐调Q掺铒光纤激光器实验:加入磁流体SA,在掺铒光纤激光器中以获得稳定调Q脉冲;在此基础上在腔内加入可调滤波器,实现了波长可调谐的调Q脉冲输出,固定泵浦功率,得到1513.14nm^-1564.70nm之间连续可调,调谐范围为⁵2nm。脉冲信噪比为46dB,激光器具有较好的稳定性。