中红外3μm波段超短脉冲激光因处于大气透明窗口,且正处于水分子最强吸收峰位置,对军用、民用以及科研等领域而言具有十分重要的研究意义。而具有铒离子(Er3+)高掺杂浓度的氟化物光纤激光器由于效率高、发射频谱范围宽等特点成为产生3μm波段中红外激光最高效的方法之一。目前,3μm波段掺铒氟化物超短脉冲光纤激光主要通过非线性偏振旋转（NPR）以及可饱和吸收体（SA）等锁模技术获得。其中,基于NPR锁模的光纤激光器结构简单紧凑,脉宽可达几十飞秒,但很容易受到环境干扰;基于SA锁模的光纤激光器容易实现自启动且锁模稳定,但脉宽很难达到百飞秒以下。因此,如何充分利用NPR和SA锁模的优点来获得性能更加优越的3μm波段掺铒氟化物超短脉冲光纤激光是一个重要的研究方向。本文建立了基于混合锁模的光纤激光器理论模型并数值研究了混合锁模掺铒氟化物光纤激光器的输出特性。具体研究内容如下:（1）从麦克斯韦（Maxwell）方程组出发,对光脉冲在谐振腔内的传输演化过程进行了公式推导,并基于无源光纤以及增益光纤得到了相应的光脉冲传输演变方程,同时对耦合Ginzburg-Land方程进行数值求解,随后依次阐述了NPR、半导体可饱和吸收镜（SESAM）以及混合锁模的原理,并建立了相关的理论模型。（2）基于建立的理论模型,数值研究了基于NPR、SESAM以及NPR结合SESAM混合锁模的掺铒氟化物光纤激光器输出特性。其中,基于NPR锁模的掺铒氟化物光纤激光器可获得脉宽510.7 fs、脉冲能量0.71 n J的均匀光孤子锁模脉冲;基于SESAM锁模技术,可获得脉宽547.2 fs、脉冲能量0.79 n J的均匀光孤子锁模脉冲;而基于NPR和SESAM混合锁模技术,则可获得脉宽155 fs、脉冲能量2.29 n J的均匀光孤子锁模脉冲,相应的峰值功率达14.78 k W。数值研究结果表明:基于混合锁模的掺铒氟化物光纤激光器的输出性能远远好于单一机制锁模。（3）对影响混合锁模孤子脉冲性能的重要参数展开了详细的研究,具体包括增益光纤的长度(Lgain)、增益饱和能量(Esat)、线性相位偏置(?wp)以及小信号增益（g0）。数值结果表明:在一定范围内,Lgain越长,Esat以及g0的值越高,所实现的混合锁模脉冲的脉宽越窄、3 d B谱宽越宽,相应的峰值功率和脉冲能量也越高,越有利于获得高脉冲能量的稳定超短锁模脉冲。