光纤激光器具有光束质量好、价格低廉、结构简单和转换效率高等优点,因此被广泛应用于精密机械加工、生物显微镜、医用手术设备、光纤通信、激光雷达等领域。在光纤激光器中损耗元件可以用来调制质量因子或者维持稳定模式锁定从而实现调Q和锁模。近年来,新型光学可饱和吸收体的出现促进了光纤激光器的发展,与采用有源调制器的方法相比,新型二维材料可饱和吸收体以其波长无关性、高散热性和高损伤阈值等特点引起了广大研究者的兴趣与关注。本论文主要围绕硫化铅（PbS）、过渡金属碳化物（Ti3C2Tx Mxene）可饱和吸收体在短脉冲激光中的应用展开研究,主要研究内容包括:1.基于PbS可饱和吸收体在1.5μm搭建了被动调Q光纤激光器,采用液相剥离法和熔融拉锥法制备了PbS分散液和微纳光纤,通过光致沉积的方法将PbS包覆到微纳光纤上形成可饱和吸收体。采用双通道探测系统对可饱和吸收器件进行了非线性吸收测试,得到其饱和光强为3 MW/cm2,调制深度为30.9%。将可饱和吸收器件熔接进谐振腔内,在泵浦功率30-220 mW范围内得到了稳定的调Q脉冲,调Q脉冲的重复频率变化范围为17.21-71.72 k Hz,最窄脉冲持续时间为2.74μs,最大脉冲能量为53.24 n J。2.基于Ti3C2Tx Mxene聚乙烯醇（PVA）复合薄膜可饱和吸收体在1.5μm和1.0μm分别搭建了被动锁模光纤激光器。测量了Ti3C2Tx Mxene复合薄膜的非线性吸收特性,得到其饱和光强为2 MW/cm2,调制深度为3.6%。将Ti3C2Tx-PVA薄膜应用到掺铒光纤激光器中,得到了重复频率为11.1 MHz、中心波长为1573.2 nm、光谱半高全宽为2.7 nm、脉冲持续时间为1.73 ps的传统孤子锁模脉冲。不断增加泵浦功率实现了56次谐波锁模,对应的最高重复频率为622.2 MHz,脉冲持续时间为1.31 ps。改变谐振腔内的偏振状态还观察到了谐波锁模和基频锁模共存的双波长脉冲输出,测得的中心波长分别为1575.6 nm和1587.5 nm,半高全宽分别为3.1 nm和3.4 nm。将Ti3C2TxMxene复合薄膜应用到掺镱光纤激光器中,在1072.85 nm处实现了重复频率为11.8 MHz、脉冲持续时间为13.33 ps的稳定锁模脉冲。3.基于石墨烯可饱和吸收体搭建了1.0μm和1.5μm的同步双波长光纤激光器,两个环形谐振腔共用一段含有石墨烯可饱和吸收体的公共分支,基于可饱和吸收效应和交叉相位调制效应实现了1.0μm和1.5μm的同步双波长锁模输出。在不丢失同步状态的情况下,测得的最大腔失配量为0.8 mm。在这种失配范围内,掺镱谐振腔和掺铒谐振腔的频率变化值0.76 k Hz。