超短脉冲在未来光纤通信系统、光纤传感、生物医学、军事、工业等领域都有着广阔的应用前景,一直是研究的热点课题。本文对被动耗散孤子锁模的掺镱光纤激光器进行了深入研究,理论分析了其工作机理,针对波长可调谐、多波长输出、谐波锁模三种现象,对被动锁模的光纤激光器进行了理论与实验研究。主要研究成果如下:1.设计并搭建了基于非线性偏振旋转效应的被动锁模光纤激光器,实现了全正色散腔的耗散孤子输出。逐渐增大泵浦功率,观察到锁模光谱从12.0nm展宽至16.0nm。通过对谐振腔的优化,观察到双波长与三波长的耗散孤子输出,同时中心波长从1035.3nm到1055.1nm之间能够灵活调整,可调谐范围为19.8nm。2.设计并搭建了基于SESAM的耗散孤子被动锁模光纤激光器。实现了单波长耗散孤子中心波长从1068.8nm到1075.9nm可调谐。利用可调谐滤波器,泵浦功率不改变的情况下,首次实验实现了单波长到六波长耗散孤子输出,各波长之间可以相互切换。3.设计并搭建了基于PCF和SESAM的被动锁模光纤激光器,通过改善熔接技术,降低了光子晶体光纤与单模光纤熔接损耗,实现了被动谐波锁模。最高阶谐波为12阶,对应的脉冲重复频率为61.6 MHz。4.利用可调谐Lyot-Sagnac滤波器,实现了耗散孤子被动谐波锁模光纤激光器。通过调节Lyot-Sagnac滤波器,可得最高达17阶的谐波,脉冲重复频率达到167.8MHz,信噪比大于65dB,超模抑制比大于35dB。通过调节滤波器,并保持泵浦功率不变,可以实现基频到17阶谐波之间的切换。在被动谐波耗散孤子锁模掺镱光纤激光器中,167.8MHz为已报道的最高谐波频率。