轴对称偏振光束(CVB),不同于常规的均匀偏振光,其偏振在光束横截面内呈对称分布,且强度上呈中心为零点的“甜甜圈”。轴对称偏振光主要包括径向偏振光和角向偏振光,其对称电场分布使其在表面等离子体激发、光镊、粒子加速、激光加工等领域都有着独特的应用优势。因而轴对称偏振光束的产生方法备受研究者们的关注,其中利用少模光纤获得轴对称偏振光束是一种简便、低廉的方法。少模光纤中的二阶本征横模包括四种简并模式,其中TM01和TE01模式分别为径向和角向偏振模式,因而利用模式耦合激发这两种模式能够实现轴对称偏振光束的输出。但单纯的利用光纤耦合激发很难同时保证输出模式的纯度和耦合效率,我们提出了利用少模光栅作为模式选择元件在保证耦合效率的同时进行高纯度的轴对称偏振模式提取。少模光纤光栅具有多个布拉格反射波长,每个反射波长对应不同阶次的横模,利用这一点,我们可以将模式耦合中残留的基模滤除从而获得纯净的二阶模式。通过这个模式波长关联特性我们实现了高纯度的轴对称偏振模式的连续激光和锁模脉冲激光输出,以及横模-波长关联可调激光。本文的主要研究工作和成果：1.搭建了基于少模光纤光栅的DBR CVB掺镱全光纤激光器。该激光器具有低阈值、高纯度及单波长窄线宽等特点,实验获得了模式纯度分别为94.2%和95.1%的径向偏振模式和角向偏振模式,激光器阈值功率低至16mW,并且工作于单波长窄线宽：40dB线宽小于0.2nm,信噪比大于55dB。同时,还提出了一种适用于光纤输出CVB的模式纯度的测量方法。2.利用非线性放大环形镜作为锁模元件,搭建了一种级联光栅的8字腔结构光纤激光器。实验中利用环形器级联单模布拉格光纤光栅(SMFBG)和少模布拉格光纤光栅(FMFBG)来增强激光器的光谱窄化,实现了50dB带宽0.35nm的窄光谱锁模,满足了FMFBG作为滤模元件对光谱宽度的要求,在获得矩形锁模脉冲输出的同时,得到了纯度为96%的径向偏振激光。3.针对FMFBG对不同模式有不同反射波长的特性,从实验上搭建了一种“横模-波长”关联可调的光纤激光器。能够通过调节激光器内的滤波器的透射峰位置来控制激光器的谐振波长,当激光器工作在FMFBG的三个不同反射峰位置时,我们获得了基模、二阶模和相干混合模三种不同的横模状态。4.提出了基于表面等离子体偏振模式损耗机制的两种不同结构的金属芯光纤,并通过计算仿真证明圆形金属芯光纤能够在6cm内获得40dB的模式损耗差滤除其他模式获得纯净的TE01模；而齿轮状金属光纤能够在1cm内获得40dB的模式损耗差别获得纯净的TM01模。本论文的创新点：1.提出了获取高纯的轴对称偏振光束的方法,该方法利用少模光纤光栅作为滤模元件。基于这种方法,我们实现了连续和脉冲激光输出的轴对称偏振激光,并且值得注意的是这中方法不限于作者实验中的波长,而是能够通过选择合适的光纤和光栅拓展应用至其他波长。只要有合适的少模光纤和与之对应的少模光纤光栅以及合适的增益介质,这种方法可以拓展到其他任一波段实现轴对称偏振光束输出。2.基于少模光纤光栅的“横模-波长”关联特性,实现了一种通过调谐激光器波长来控制输出横模的全光纤激光器,使激光输出在基模、二阶模和二者的混合模式之间简便切换。3.提出并设计了两种基于表面等离子体的金属芯光纤,其中圆形金属芯光纤能够通过滤除其他模式获得角向偏振TE01模,齿轮状金属光纤能够通过滤除其他模式获得径向偏振TM01模。