超快光纤激光器具有优异的散热性能、高光-光转换效率、紧凑性强和鲁棒性好等优点,在机械冷加工、光谱学、医学等领域有着广泛的应用。可饱和吸收体是实现超快激光的关键器件,半导体饱和吸收镜（SESAM,Semiconductor Saturable Absorption Mirror）是目前已实现商业化生产应并获得广泛应用的器件,但其存在制作工艺复杂、带宽窄、响应时间慢等缺点。因此,人们一直致力于开发新型可饱和吸收体用于代替SESAM,对可饱和吸收体的探索是激光物理及激光技术领域的重要研究课题。可饱和吸收体是实现超快激光的关键器件。基于纳米材料的新型材料可饱和吸收体具有制作简单,带宽宽、响应速度快等优点,有望用于制备新一代的理想宽带可饱和吸收体的光学器。当材料从纳米片变为量子点时,由于很强的量子限制和边缘效应,其光学性能显著增强。本文重点研究量子点材料新型的可饱和吸收特性,并将其应用于近红外光纤激光器中实现超快激光脉冲输出。本文主要研究成果如下:1.研究了一种具有可饱和吸收效应的单元素量子点材料—硫量子点,利用硫量子点实现了基于硫量子点新型可饱和吸收体的掺铒超快光纤激光器。本文先利用Z扫描系统测量了硫量子点在800 nm以及1550 nm波长下的非线性光学响应,测量的结果表明硫量子点具有良好的可饱和吸收效应,非线性系数为-5.89×10-2cm/GW,三阶光学非线性的质量系数为-10.2×10-14 esu cm。在掺铒光纤激光器中当泵浦功率为298 m W时,得到了稳定的锁模脉冲序列输出,输出的脉冲宽度为720 fs,对应的重复频率为8.32 MHz,中心波长为1530.6 nm、3-dB带宽为3.9 nm。在629 m W最高泵浦功率下,激光器输出功率为7.71 m W,单脉冲能量为0.927 n J,单脉冲峰值功率为1287.06 W。2.本文利用超声液相剥离法制备出GaTe量子点,并实现了基于GaTe量子点新型可饱和吸收体的掺铒超快光纤激光器。当泵浦功率为144 m W时,得到稳定的锁模脉冲序列输出,此时激光器的平均输出功率为1.78 m W,脉冲宽度为115fs,对应的重复频率为8.79 MHz,中心波长为1530.9 nm、3-dB带宽为18.1 nm,这是迄今为止所报道的基于量子点可饱和吸收体最短脉冲宽度的超快光纤激光器。此外,研究中还将此可饱和吸收体应用于掺镱光纤激光器中实现了脉冲宽度为752 ps,对应重复频率为11.73 MHz,信噪比为50 dB,中心波长为1030.72 nm的脉冲输出,这表明GaTe量子可饱和吸收体具有较大的应用带宽,是一种极具发展潜力的新型可饱和吸收材料。3.本文通过利用超声液相剥离法制备了NbSe2量子点,并实现基于NbSe2量子点新型可饱和吸收体的掺铒超快光纤激光器。在泵浦光仅为15 m W的超低功率阈值时便可实现稳定锁模,该阈值功率还不到目前其它量子点材料最小阈值功率的1/3,激光器输出的脉冲宽度为765 fs,重复频率为7.7 MHz,信噪比为50 dB,脉冲周期为130 ns,中心波长为1556 nm、3-dB带宽为2.45 nm。此外,本文还利用这个被动锁模器件实现脉冲宽度为380 ps,对应的重复频率为12.3 MHz,中心波长为1033 nm、3-dB带宽为0.155 nm的掺镱超快光纤激光器,使这种可饱和吸收器件应用的波段得到了进一步扩展。