光纤激光器具有低阈值、低噪声、高信噪比、高稳定度和高集成化等优点,在光纤通信系统、相干检测系统、相位型光纤传感系统及光谱学等领域中有着广泛的应用。镱离子具有能级结构简单且能级之间相距较远的特点,因此难以发生无辐射交叉弛豫和浓度猝灭,在抽运波长和激光波长处也不存在激发态吸收,近年来成为传感领域和通信领域研究的热点。本文围绕1.06μm掺镱磷酸盐光纤激光器开展了大量的理论和实验研究:探讨了光纤激光器的纵模横模选择技术,并对1.06μm掺镱磷酸盐光纤激光器的谐振腔结构进行了设计。利用镱离子能级跃迁模型,针对自制的掺镱单模磷酸盐光纤,采用速率方程和传输方程对光纤激光器工作过程进行了数值模拟,分析了抽运光和信号光沿光纤轴向的分布情况,以及不同抽运波长、镱离子掺杂浓度、散射损耗和腔镜反射率对激光器输出特性的影响。对激光器弛豫振荡噪声的理论原理进行分析,采用计算机模拟分析不同的光纤长度、腔内损耗和抽运功率对弛豫振荡噪声的影响,并提出了相应的降噪方案。对实验中所采用的各个光学元器件进行性能测量和分析,确保光纤激光器处于最佳工作状态。并在不同谐振腔结构下,利用不同长度的自制掺镱单模磷酸盐光纤作为增益介质,获得了稳定的激光光谱性能和噪声性能。为了获得较大的纵模间隔,目前实现最佳性能的光纤激光器采用单模975nm LD作为抽运源,利用光纤光栅、二色镜、2cm长自制的掺镱单模磷酸盐光纤组成谐振腔,构成了单纵模光纤激光器。该激光器抽运阈值为30mW,最高输出功率达55mW,斜率效率为9.5%,输出激光的中心波长为1063.5nm。