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飞秒光梳由于在光学频率测量、光频标、低噪声微波信号产生、天文观测、非线性光学、基本物理常数测量和理论验证等领域中的重要应用,得到了深入的研究。与其它飞秒光梳相比,掺铒光纤飞秒光梳具有可选元器件种类多、价格低廉、易于全光纤化结构设计、工作波长与光通讯波段兼容等优点,成为研究和应用的热点。本论文通过研究飞秒光梳的飞秒激光产生、频率产生和控制等关键技术,探索获得低噪声、高可靠性的应用型掺铒光纤飞秒光梳技术途径。其重要研究内容和创新性的成果如下:在飞秒激光产生方面,分别研究基于非线性偏振旋转（NPR）和半导体饱和吸收体（SESAM）锁模技术激光器的实验方案。分析两个激光器的输出脉冲特性、噪声水平、环境敏感度特性等,讨论两者作为飞秒光梳激光源的优缺点。为解决基于单一锁模技术激光器难以兼顾高可靠和低噪声的问题,提出将NPR和非线性放大环形镜（NALM）两种锁模技术结合的实验方案。实验结果表明,该激光器噪声水平为-130 dBc/Hz@1Hz、-144 dBc/Hz@100Hz,为目前报道的噪声水平最低的光纤激光器。同时该激光器、具有锁模裕度大、能够自启锁、功率转化率高等优点。在飞秒光梳频率产生和控制方面,实验研究了基于NPR锁模技术和混合型锁模技术的飞秒光梳系统频率产生和控制技术,重点论证了利用电光控制器宽带控制重复频率(frep)的技术方案,并测试了上述两种飞秒光梳的相位噪声水平,两者相位抖动均小于1 rad。为了实现利用单一频率控制器件大范围、高带宽飞秒光梳频率控制,提出激光偏振旋转控制飞秒光梳频率的实验方案。与传统的频率控制方法相比,该方法利用飞秒激光整个光学腔的双折射效应,较以往报道的宽带频率控制方法的效率提高了至少一个数量级。利用设计的电光偏振调制器（EOPM）对fceo进行控制,控制带宽达1.8 MHz,稳定度曲线为1.7×10-17/τ,分别对飞秒光梳梳齿（@1.5μm）和fr的48次谐波进行控制实验,对应的频率稳定度符合9.8×10-15/τ1/2和2×10-17/τ1/2。在飞秒光梳用于光学频率测量方面,分析了利用飞秒光梳进行光频测量的原理,讨论了利用掺铒光纤光梳进行锶光钟工作激光频率测量的要求。实验上首次利用扩谱、倍频的实验方案,将掺铒光纤飞秒光梳频率扩展到锶光钟工作激光频率处。通过调节非线性光纤参数和放大功率,使锶光钟工作激光对应频率处的单模能量尽量高,最终获得698.5 nm和707 nm处的梳齿单模能量分别为1μW和0.7μW。利用698.5 nm的单频激光与飞秒光梳拍频,获得的拍频信号信噪比达40 dB（分辨率300 kHz）,比后续频率计数设备输入信噪比要求高10 dB,提高了频率锁定的鲁棒性。