包括光敏掺铒光纤以及高浓度和双包层掺铒光纤在内的新型掺铒光纤在光纤通信、光纤传感、光纤接入、医疗、工业加工以及空间光通信等领域有着诱人的应用前景，因此关于新型掺铒光纤的研究一直以来都是全球性的技术研究热点。本论文在863项目“光纤制造新技术及新型光纤--新型特种光纤”(2001AA312230)和“通信用特种光纤--稀土掺杂光纤”(2004AA31G200)的资助下，对几种新型掺铒光纤及相关激光器进行了深入的研究。论文的创新性工作主要体现在：　　 (1)基于对疏松层沉积、除水和缩棒等影响掺铒光纤中掺锗量的几个关键因素的深入研究，找出制备光敏掺铒光纤的合适条件，成功研制出了性能优异的光敏掺铒光纤。该光纤在1530 nm处峰值吸收系数达27 dB/m，100 mW的泵浦功率激励5 m该光纤可实现约30 dB的小信号增益，在该光纤上直接写入25mm的光纤光栅可获得高达98.7％的反射率。进一步利用侧向对称开槽法制作出了双折射参数为3.13×10-4的保偏光敏掺铒光纤。　　 (2)提出了一种基于保偏光敏掺铒光纤的可切换双波长光纤激光器，直接写在保偏光敏掺铒光纤两端的双折射光纤光栅，与中间的保偏光敏掺铒光纤构成全保偏一体化线型谐振腔，保证了室温下双波长激光和任意一个单波长激光的稳定输出，单波长激光功率波动幅度小于0.24 dB，波长漂移小于0.013 nm。　　 (3)实验实现了一种利用游标卡尺原理实现的单偏振光纤激光器，其谐振腔是基于保偏光敏掺铒光纤的全保偏一体化线型腔。在高反射光栅上施加径向应力以增大双反射峰的波长间隔，调整低反射光栅的反射波长，使激光器只能满足其中一个偏振态的振荡条件，获得稳定的单偏振激光输出，功率波动小于0.2 dB，波长漂移小于0.01 nm。　　 (4)提出和验证了共掺铋提高Er3+掺杂浓度的机理，并研制出峰值吸收系数高达97.7 dB/m的高浓度掺铒光纤，Er3+掺杂浓度约为7650 ppm。这是至今作者所知的采用溶液掺杂技术在石英基光纤上实现的最高Er3+掺杂浓度。　　 (5)建立了基于几何光学的准三维射线追踪模型，比较分析了泵浦注入条件、纤芯和内包层结构对双包层光纤泵浦吸收特性的影响。在此基础上设计出双包层高浓度掺铒光纤和双包层铒镱共掺光纤的结构参数，使其在光纤长度上具有近乎均匀的泵浦吸收特性。