被动锁模光纤激光器具有输出功率高、结构紧凑、稳定性好等优点,被广泛应用于生物医学、材料制造、高速光通信等领域。基于非线性环形镜的锁模光纤激光器因其结构灵活、构建成本低以及易实现全光纤化等优点得到了研究者的关注。非线性环形镜包括非线性光纤环形镜（NOLM）和非线性放大环形镜（NALM）,基于非线性环形镜的光纤激光器可用于输出高能量的耗散孤子共振（DSR）脉冲,其脉冲能量能达到传统孤子的四个数量级以上,具有极高的实际应用价值。本文对基于非线性环形镜的锁模光纤激光器进行了理论和实验研究,主要研究内容总结如下:1.搭建了基于NALM的8字腔掺铒光纤激光器,其为全负色散腔,总腔长为43.8 m,总色散为-1.0 ps~2,实现了L波段波长可切换的传统孤子脉冲输出,三个可切换的波长为1577.7 nm、1595.0 nm和1607.9 nm,脉冲重复频率为4.63 MHz,脉宽分别为1.13 ps、1.18 ps和1.08 ps;通过增加NALM环中普通单模光纤的长度,使总腔长达到443.8 m,腔内总色散为-10.2 ps~2,实验获得了L波段波长可切换的DSR脉冲输出,脉冲重复频率为455 k Hz,获得的DSR脉冲最大脉宽为233.5 ns,最大单脉冲能量达61.1 n J;实验还研究了DSR脉冲的矢量特性,证实了获得的脉冲为偏振锁定的DSR脉冲。2.将NALM环内普通单模光纤替换为色散补偿光纤,调整后的总腔长为313m,其为净正色散腔,总色散值为1.23 ps~2。实验获得了波长可切换的DSR脉冲,可切换的中心波长为1572.9 nm和1603.3 nm,脉冲重复频率为648 k Hz,最大脉冲脉宽达142.8 ns,最大单脉冲能量达45.8 n J。3.采用透过率曲线模型,对基于NOLM的8字腔光纤激光器进行仿真,得到了耗散孤子（DS）脉冲以及DSR脉冲,探究了DSR脉冲的产生条件以及DS脉冲向DSR脉冲的转化过程;使用分立器件模型,数值分析了基于NALM的8字腔光纤激光器中滤波器带宽、环间耦合器的耦合比、NALM中单模光纤的长度及非线性系数对DSR脉冲特性的影响。4.对使用反射镜的9字腔光纤激光器进行数值仿真,得到了DS和DSR脉冲,分析了相移器对脉冲特性的影响;对采用光纤光栅和哑铃型结构的9字腔锁模光纤激光器进行了数值仿真,分析了影响DSR脉冲特性的因素。