光纤激光器由于具有体积小、结构简单、抗电磁干扰等优势而成为研究的热点之一。其中，被动锁模光纤激光器被广泛应用于光学测量、光纤传感、激光雷达和非线性光学等领域。目前主要利用二维材料和非线性偏振旋转（Nonlinear Polarization Rotation，NPR）效应等方式实现锁模孤子，但是两种方式都只能控制腔内的偏振状态。本文首先深入研究了二维材料和NPR锁模光纤激光器的性能，总结其缺点，提出引入可调衰减器（Variable Optical Attenuator，VOA）增加腔内可控变量的方案，实现了多种锁模孤子的输出，拓展了脉冲的输出特性。　　针对二维材料和锁模方式的多样化，我们分别利用三种不同的制作方案对硒化铋、二硫化钼和黑磷进行实验，并充分了解了它们的饱和吸收的特性。由于工艺的原因，二硫化钼拉锥光纤和机械剥离法制作的黑磷薄膜锁模器件并未获得很好的结果。而利用硒化铋薄膜实现了很好的皮秒量级孤子锁模脉冲输出，使我们加深了对饱和吸收效应的了解。但是此方法制作的锁模器件寿命较低，而且腔内只有偏振一个可控变量，使得激光器性能变差。　　针对二维材料锁模器件的缺点，我们在腔内增加VOA以提高腔内可控变量的维度，通过重复的增加和减少腔内的损耗实现了皮秒量级的锁模脉冲输出。不仅如此，在高泵浦的条件下，可以实现了束缚态孤子输出，最高束缚态阶数达到21阶，极大的丰富了锁模脉冲的输出特性。利用这样的改进的NPR结构可以增加激光器的性能，在多个可控变量的操作下，实验中更容易的获得锁模脉冲的输出，而且激光运行状态也更加稳定。　　综合以上实验结果，我们进一步将改进的NPR结构和高非线性光纤结合，利用其双重特性获得了可调重复频率的双波长锁模脉冲输出。实验中首先验证了可调衰减器不会影响高非线性光纤的性能。通过精确调节腔内参数，获得了1-11阶连续可调的双波长亮暗孤子对谐波脉冲和1-22阶连续可调的双波长锁模谐波脉冲输出。不仅如此，利用这种方法获得的双波长亮暗孤子对的两个波长具有正交偏振的特性，偏振的控制可以使亮暗波长之间相互转换，另一个角度实现了双波长调谐。　　本文的研究工作为实现多用途的被动锁模光纤激光器提供了重要的思路，在可饱和吸收体和NPR锁模技术领域的应用具有很好的参考意义。