多波长、可调谐光纤激光器因能够提供多个波长激光同时输出,且可以实现单/多波长激光的可切换、可调谐输出,在光纤通信系统、光纤传感系统、密集波分复用系统等领域具有广泛的应用。多波长、可调谐光纤激光器小型化、集成化已成为未来的发展趋势。光纤叠栅(SIFG)是一种体积小巧的光栅器件,具有波长间隔、反射率的灵活性,对温度、应变响应的敏感性,利于光纤激光器的集成。因此对基于光纤叠栅的可调谐掺铒光纤激光器(EDFL)进行研究具有十分重要的理论价值和实际意义。本文在总结目前多波长、可调谐EDFL的技术和研究现状的基础上,采用耦合模理论分析了光纤布拉格叠栅(SIFBG)的反射谱特性,研究了多波长线形腔EDFL的工作原理,并实验研究了基于SIFBG和啁啾光栅(CFBG)的可调谐EDFL以及基于D-SIFBG(Double-SIFBG)的可调谐EDFL的输出特性。论文的主要内容包括:首先,基于耦合模理论,在光纤光栅满足谐振耦合的条件下,深入研究了光纤SIFBG的特性,对多波长、输出线宽不同和输出波长间隔不同的SIFBG的反射谱进行了数值仿真分析;分析了掺铒光纤的均匀增益特性;重点研究了线形腔EDFL的重要参数,如粒子数反转、增益、激光器的阈值、输出功率、斜率效率等相互间的约束关系;分析了EDFL的模式竞争、多波长EDFL的稳定振荡条件等。其次,基于Giles模型研究了EDFL的工作原理;设计了结构简单、尺寸小、元件少的双波长、多波长SIFBG和CFBG的光纤激光器结构;实验分别研究了基于双波长SIFBG和CFBG的可调谐EDFL的单/双波长可切换、可调谐激光的输出特性,以及基于三波长SIFBG和CFBG的可调谐EDFL的单/双/三波长可切换、可调谐激光输出特性,分析了泵浦功率、谐振腔腔长等对激光输出的影响,分析了出射激光的稳定性等。再次,为了获得线宽更窄、光信噪比更高的激光输出,设计并制备了窄带宽的双波长D-SIFBG和双波长掺铒D-SIFBG,分别用这两种光栅构成线形腔EDFL,实验分别研究了这两种激光器的输出特性,包括泵浦功率、谐振腔长度对出射激光功率等的影响,出射激光的中心波长和输出功率的稳定性以及出射单/双波长激光的波长可切换、可调谐输出特性等。最后,分析了多波长D-SIFBG的特性;实验研究了基于多波长D-SIFBG的单波长可调谐EDFL的输出特性,分析了激光器的单波长可调谐激光输出特性,分析了激光器的输出稳定性等。本文对基于不同光纤叠栅的EDFL的特性进行了较为深入的研究,能够为可调谐EDFL向小型化、集成化方向发展提供有价值的参考。