脉冲光纤激光器由于其输出脉冲脉宽窄、峰值功率高,且体积小、结构简单、成本低等优点,在光通信、光传感、生物成像、航空航天及光学测量等领域具有广泛的应用。本论文主要研究基于非线性光环形镜(NOLM)的“8”字形腔锁模光纤激光器。理论上讨论了激光器腔长、2×2耦合器分束比及滤波带宽对于输出脉冲特性的影响;实验上搭建了基于NOLM的“8”字形腔锁模光纤激光器,输出了多种不同类型的锁模脉冲;搭建了基于NOLM的双端输出锁模光纤激光器,实现了双端同时输出锁模脉冲,并对其输出特性进行了分析讨论。本文主要工作内容包括:一、对本课题的研究背景及意义进行了调研,梳理了被动锁模及双端锁模脉冲光纤激光器的国内外研究进展。介绍了镱离子能级结构与吸收、发射光谱特性,对三种被动锁模技术原理进行了比对和分析,对具有高环境稳定性、低背景噪声的“8”字形腔锁模技术进行了详细介绍。二、理论上模拟了基于NOLM的“8”字形腔锁模激光器中产生的耗散孤子共振脉冲(DSR)的腔内动力学演化过程。通过控制变量,利用数值求解的方法分别讨论了2×2耦合器分束比、滤波器带宽及腔长等腔参数对于输出脉冲特性的影响,为优化激光器腔参数提供理论指导。三、实验上搭建了基于NOLM的“8”字形腔锁模脉冲光纤激光器,研究了不同NOLM环路长度对输出脉冲特性的影响。通过改变腔长和调节PC,激光器输出了具有双峰结构光谱的锁模脉冲、中心波长在1040 nm到1060 nm范围内连续可调谐的DSR脉冲、2-6次谐波DSR脉冲、椅子形脉冲及纳秒双脉冲等多种特性不同的锁模脉冲,并对其输出特性进行了分析和总结。四、以NOLM锁模技术为基础,对双端锁模光纤激光器系统输出脉冲特性进行了实验探究。在640 m W泵浦功率条件下时,通过调节PC实现了双端锁模,分别在两个输出端口同时输出了脉冲宽度7.1 ns的DSR脉冲和4.3 ns的类噪声脉冲(NLP),其中心波长均为1056 nm,光谱宽度分别为0.5 nm及21.5 nm。相较于单端锁模状态时,腔内功率分别提高了24%和41%。