高功率、高信噪比单频光纤激光器在光通信、高精度传感、相干探测以及激光雷达等诸多领域具有广泛的应用潜力。近年来,单频光纤激光器的输出功率得到了大幅度的提升,但是很难保持高信噪比激光输出。布里渊光纤激光器凭借其增益带宽窄、对泵浦光具有噪声抑制和线宽窄化的作用等优势,可实现高信噪比的单纵模激光输出。基于此,本论文主要对高功率、高信噪比单频布里渊光纤激光器展开了全面系统研究。主要研究内容如下:1.对光纤激光器单纵模的产生与测量进行理论研究。为更好地理解光纤激光器中的单纵模特性,阐述了纵模选择的基本原理,并进一步对几种不同的纵模选择方法和线宽测量方法进行了详细介绍,为单频布里渊光纤激光器的研究打下基础。2.对单纵模布里渊光纤激光器的基本原理进行分析。从光纤中的受激布里渊散射效应出发,对光纤中的布里渊增益谱以及单频布里渊光纤激光器的激光阈值、输出线宽进行了详细阐述。3.采用自主刻写的光纤光栅作为腔镜进行分布布拉格反射单频光纤激光器的实验研究。实验中利用相位掩模法成功地在光敏光纤、载氢的普通光纤中写入了布拉格光纤光栅,并应用于分布布拉格反射单频光纤激光器的实验研究中,经过一级掺镱全光纤放大器后实现了最高功率为10.33 W、信噪比为50 d B的单频激光输出。该高功率单频光纤激光器可以作为后续单频布里渊光纤激光器研究中的泵浦系统。4.进行高功率、高信噪比单频布里渊光纤激光器的实验研究。实验中利用高功率单频光纤激光器泵浦布里渊环形腔,由于受光纤隔离器最高承受功率的限制,布里渊光纤环形腔的净泵浦功率仅为2.15 W,通过优化布里渊环形腔的腔长到10 m,最终实现了最高功率为1.4 W,光谱信噪比为77 d B,线宽为3 k Hz的窄线宽单频激光输出。