光纤激光器由于体积小巧、输出光束质量高、峰值功率高、脉宽窄等光学性能,被广泛应用在光纤通信、高性能光传感、高精度光谱分析、激光加工、激光医疗等多个领域中。在光纤通信领域,掺铒光纤激光器的输出激光波段基本覆盖了光通信中的C波段（1530-1565 nm）和L波段（1565-1610 nm）,全光纤结构的特点使得光纤激光器在光通信系统中具有兼容性好、耦合效率高的优良特性,因此掺铒光纤激光器在光纤通信方面具有重要应用,为增加信道传输能力,提高信号源利用率,多波长可切换可调谐光纤激光器逐渐成为研究的热点。相比常规连续光光纤激光器,脉冲光纤激光器的高峰值功率、高重频、窄脉宽等光学特性在光纤通信中具有更广阔的应用前景及研究价值。多波长可切换可调谐脉冲光纤激光器的研究内容主要包括两个部分:一是利用调Q和锁模技术实现超短脉冲输出,二是构建可切换可调谐滤波器,基于滤波效应实现输出波长可切换可调谐输出。本文分别对萨格纳克（Sagnac）滤波器和PMF-SMF-PMF（Polarization Maintaining Fiber-Single Mode Fiber-Polarization Maintaining Fiber）滤波器的滤波效应进行了理论分析和数值模拟,根据分析结果分别搭建了基于Sagnac滤波器和PMF-SMF-PMF滤波器的可切换可调谐掺铒脉冲光纤激光器。本文的主要研究内容和创新点如下:1.利用光学元件的琼斯矩阵建立滤波器的传输方程,得出滤波器的透射系数表达式。在嵌入了一段保偏光纤的Sagnac滤波器中,分析了在保偏光纤长度的不同和光纤耦合器不同耦合比条件下滤波器透射谱的相应变化。在PMF-SMF-PMF滤波器中,分析了不同保偏光纤长度下滤波器透射谱的改变,最终得到稳定的可切换可调谐滤波器。2.利用半导体可饱和吸收镜（Semiconductor saturable absorber mirrors,SESAM）产生稳定的调Q脉冲输出,通过数值模拟得到嵌入保偏光纤的Sagnac滤波器最佳结构参数,搭建了单/双波长可切换掺铒调Q光纤激光器。当泵浦功率稳定在300 m W时,激光器实现了在1.5μm波段稳定的单/双波长可切换可调谐输出。在单波长工作状态下,输出光谱中心波长实现了3.72 nm的调谐范围。在双波长工作状态下,实现了双波长输出状态下的1.04 nm调谐范围,并且在双波长工作状态下光谱间距一直保持在5.27 nm。对泵浦功率进行调整,脉冲重复频率在39.47 k Hz-58.87 k Hz之间变化,对应的脉冲宽度变化范围为7.19μs-2.91μs,信噪比为49 d B。3.由于偏振相关隔离器和偏振控制器在基于PMF-SMF-PMF滤波器的可切换可调谐掺铒脉冲光纤激光器中引入了非线性偏转（Nonlinear Polarization Rotation,NPR）效应,因此激光器产生了稳定的锁模脉冲输出,对应的信噪比高达71.88 d B。适当改变偏振控制器的偏转角度和泵浦功率,激光器切换到调Q状态。在调Q状态下,对滤波器中的偏振控制器进行调整,输出光谱产生波长可切换可调谐状态。输出光谱的波长数量包含单波长和双波长工作状态。