同步脉冲激光器由于无需在腔内引入调制器件,而具有结构简单、系统稳定性好、脉冲重复频率可进行谐波调谐等众多优点,可产生高稳定超短脉冲。其早期用于染料激光器的超短脉冲产生,但在有源光纤激光领域鲜有研究,并且基于同步泵浦锁模与被动锁模的混合锁模的优势在染料激光器里得到充分验证,而无此种混合锁模的光纤激光器的任何报道,如果将这两种技术应用到光纤激光器中,可作为放大系统的理想种子源,在光纤通信、传感方面具有重要的应用潜力。并且常规的锁模脉冲光纤激光器都是单波长输出,具有同步输出特性的双波段锁模脉冲光纤激光器将在非线性频率转换,拉曼散射光谱,泵浦探测光谱以及超宽带超连续谱的产生等领域发挥重要作用。因此,基于同步泵浦锁模的单波段和双波段脉冲光纤激光器的研究具有重要学术意义和实际应用价值。本文围绕这一主题进行如下的研究:1.简要介绍脉冲激光产生的几种常规方式,同步泵浦锁模激光器以及双波长同步脉冲光纤激光器的发展概况。2.通过对半导体激光器的驱动电路进行脉冲调制获得幅值、重频和脉宽可调的976 nm脉冲,使用其分别泵浦掺镱和掺铒光纤实现1μm和1.5μm环型腔的同步泵浦锁模。在两个波段下都能发现:1)同步泵浦锁模脉冲的输出特性随着腔内基频的增加而劣化,但可达到的重频极限远超掺杂离子上能级寿命决定的最大重频。2)同步泵浦锁模脉冲的脉宽随着泵浦功率的升高而降低、脉冲的信噪比随之提升,脉冲宽度压缩。3)同泵浦锁模脉冲脉宽远小于泵浦脉冲的脉宽,并且随着泵浦光脉宽的展宽而展宽。4)除此之外,调制频率与腔内基频的比值为1/2和3/2等有理分数时可实现有理数锁模,输出的脉冲重频为腔内基频的分子数倍。3.分别使用976 nm连续光和基于驱动电路调制的976 nm脉冲泵浦基于半导体可饱和吸收镜（SESAM）锁模的1μm线型腔和基于碳纳米管（CNT）锁模的1.5μm环型腔,获得了1μm线型腔和1.5μm环型腔被动锁模和混合锁模光纤激光器。研究发现,较被动锁模而言,混合锁模存在着:1)更低的阈值（1μm和1.5μm激光的锁模阈值降低10%和7%）。2)更好地脉冲稳定性（1μm和和1.5μm脉冲的信噪比分别增加13.7 dB和8.0 dB）。3)更大的稳定基频锁模区间。4)与被动锁模可比拟的窄脉宽。4.利用基于SESAM锁模的1μm锁模脉冲作为种子源（脉宽为12.8 ps,重频为20.86 MHz）,经三级MOPA放大后泵浦EY305铒镱共掺光纤获得1.5μm同步泵浦锁模脉冲,在1.18 W泵浦功率下获得的脉冲宽度为14.87 ns,在1.94 W的泵浦功率下获得的脉冲宽度为945 ps,但是其脉冲压缩以破坏脉冲稳定性为代价。本实验再次验证了重频对同步泵浦锁模效果的影响,远超上能级寿命决定的重频极限的重频下仅靠同步泵浦锁模难以输出高质量窄脉宽的脉冲,同时再次验证了同步效果与泵浦能量的关系。5.基于上述EY305铒镱共掺光纤实现了1/1.5μm双波长同步锁模脉冲光纤激光器,并且验证了1μm带宽和脉宽的关系以及其对1.5μm脉冲特性的影响。随着带宽增加（从5.6 nm增加至17.48 nm）,1μm锁模脉冲的脉宽从104.7 ps降低至到78.3 ps,相应的1.5μm锁模脉冲谱宽也从0.41 nm增加至1.57 nm,脉宽随之从79 ps降低至57.6 ps。研究结果表明,1μm激光是基于NPR技术的锁模脉冲,而1.5μm脉冲是1μm脉冲被Yb³⁺再吸收后同步泵浦效应与NPR效应共同作用的锁模脉冲,公共端监测两个脉冲完全同步输出,重频都为25.89 MHz。