近年来,单频光纤激光器凭借其窄线宽、结构紧凑、稳定性好、光束质量优良等特点,在精密光谱测量、激光雷达和非线性变频等领域具有着重要应用。然而,在例如光纤水听器、相干光通信、引力波探测等实际应用中,其噪声特性也是大家关注的一项重要指标,并且值得进一步的优化。本学位论文围绕单频光纤激光器,针对其噪声测量与噪声抑制等关键技术开展研究,主要工作内容包括:第一,系统梳理单频光纤激光器噪声基本理论。基于速率方程理论建立单频光纤激光器弛豫振荡的理论模型,推导出激光器泵浦与腔损耗的影响,并数值分析了变化趋势,分析了强度噪声中技术噪声与散粒噪声的影响;讨论了光纤激光器频率噪声中几种主要的噪声源,包括自发辐射噪声、基本热噪声以及自热噪声,详细分析了各自的影响机制并推导出所贡献的频率噪声表达式;阐述频率噪声与线宽之间的关系。第二,瞄准低噪声单频光纤光源,设计研制出高灵敏度的宽频段强度与频率噪声测量系统。通过研制基于迈克尔逊光纤干涉仪的相关延时自外差频率噪声测量装置和具有定标功能的光外差拍频测量装置,结合频谱分析仪和快速傅立叶变换分析仪等标准仪器,测量出了单频光纤激光器在[mHz,MHz]宽频段内的频率和强度噪声特性。经与厂家数据对比和不同测量方案所得结果之间的相互印证,验证了测量的准确度和有效性。此外,实验还测量了调Q光纤激光器的噪声特性。第三,利用主、被动技术对单频光纤激光器的强度噪声与频率噪声进行抑制。设计出低震动敏感度的封装方案,结合精密温控,实现激光器噪声初步抑制;采用光电反馈法对激光器的强度噪声进行进一步抑制,实现了弛豫振荡峰处最大20 dB的抑制水平,在大于100 kHz频率范围,强度噪声整体幅度低于-120 dB/Hz;利用自主研制的高稳定性光纤干涉仪作为鉴频元件进行稳频实验,经稳频后,单频激光频率噪声在10 Hz-10 kHz内实现了大于30 dB的噪声抑制,其中,10 Hz处频率噪声低于10 Hz2/Hz,在10 Hz-10 kHz范围,频率噪声低于100 Hz2/Hz。抑制后的噪声指标达到了国内领先水平。以上研究结果对研制低噪声单频光纤激光器以满足引力波探测、时频传递、光纤传感等领域的应用需求具有重要的参考价值。