脉冲激光器在工业加工、非线性频率变换、生物光子学、光谱分析、医疗、智能传感网、通信领域有着广泛的应用。本文将石墨烯这一新兴纳米材料作为可饱和吸收体构建到光纤激光器中产生锁模或者调Q脉冲序列输出。主要从以下几个方面进行了理论和实验研究：1.分析了石墨烯的空间结构及能级特性，研究了精细结构常数与石墨烯光吸收特性的关系，对不同层数石墨烯的特性进行了分析。2.制备了石墨烯可饱和吸收体薄膜。将石墨烯粉末溶解于有机溶液中，使之均匀分散，采用光诱导沉淀法将石墨烯沉积在光纤端面上，制备了不同的可饱和吸收体薄膜样品；另外，还用直接转移法制备了单层石墨烯薄膜样品。3.对石墨烯薄膜样品进行了拉曼光谱分析，研究了自制石墨烯薄膜样品的纯净度、厚度和均匀性。将石墨烯薄层利用旋转涂覆法制备在两个石英玻璃片上，利用红外光谱得到了其透过率谱线，研究石墨烯薄膜作为可饱和吸收体的线性光学吸收特性。同时，还对石墨烯薄膜进行了Z扫描实验研究，分析了其非线性光学吸收特性。4.进行了基于石墨烯可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器实验研究。将自制的石墨烯可饱和吸收体接入光纤激光器进行被动调Q实验，研究了不同厚度的石墨烯可饱和吸收体薄膜对调Q光纤激光器的输出特性的影响。5.研究了石墨烯被动锁模光纤激光器。构建了一台石墨烯可饱和吸收体被动锁模光纤激光器，得到了稳定的被动锁模脉冲序列输出。提高腔内EDFA的输出功率，观察到了谐波脉冲锁模现象；改变光纤激光器的输出耦合比，降低腔内能量，可观察到谐波锁模被抑制的现象。6.进行了单层石墨烯Er/Yb共掺双包层被动锁模光纤激光器的实验研究。采用自制的单层石墨烯可饱和吸收体，构建了一套Er/Yb共掺双包层光纤激光器，观察到稳定的锁模现象，研究了该激光器的输出特性。