多波长被动锁模光纤激光器在波分复用、光通信等领域中具有广泛应用前景。作为被动锁模光纤激光器的核心器件,可饱和吸收体（SA）一直是锁模光纤激光器研究的热点。基于非线性多模干涉效应的多模光纤SA作为一种新型SA,在拉伸或弯曲状态下具有滤波和饱和吸收特性。本论文利用基于渐变折射率多模光纤（GIMF）结构SA获得了多波长锁模脉冲激光输出,为多波长锁模光纤激光器的研究提供了新的方案。论文主要工作包括:首先,介绍了多波长锁模光纤激光器的研究背景及发展历程,重点介绍了实现被动锁模的核心器件SA,分析了几种常用多波长锁模方式的工作原理以及用其来实现多波长锁模光纤激光器的优缺点;其次,研究了多模光纤中的多模干涉效应以及非线性多模干涉效应;给出了基于GIMF结构的新型SA的制备方式,还研究了该结构装置的滤波和饱和吸收效应;研究表明,这种新型SA可用来实现多波长锁模光纤激光器;最后,利用基于单模光纤和GIMF结构的SA在环形掺铥光纤激光腔中获得了多波长锁模脉冲激光输出。单孤子状态下,光谱中心波长约1931nm,光谱3dB带宽约3.7nm,脉宽1.2ps,通过拉伸GIMF能够获得调谐范围达5.2nm的单孤子激光输出;此外,重点研究了利用多模光纤结构SA设计的多波长锁模掺铥光纤激光器。在GIMF处于不同弯曲状态下,通过调节腔内双折射容易获得光谱间隔在15nm～43nm范围内的双孤子锁模脉冲,不同长度的GIMF也能实现双波长锁模;通过增加泵浦功率和调节腔内双折射获得了光谱中心波长分别1855/1895/1933nm、光谱3dB带宽约3nm、脉冲宽度分别为1.17/1.22/1.27ps的三孤子锁模脉冲,通过调节腔内双折射,可实现三波长锁模切换为双波长或单波长锁模运转模式。这种宽光谱间隔、可切换的多波长锁模光纤激光器在宽调谐孤子光源及中红外光源等领域具有很好的应用前景。