石墨烯可饱和吸收体与传统可饱和吸收体相比较，具有低可饱和吸收强度、宽带可调谐、高调制深度、高损毁阈值及与波长无关的光吸收等优异的光学性质，使得石墨烯在光学上有着广泛应用。同时，石墨烯具有大的光克尔效应，其大小约为石英材料的109倍。优异的可饱和吸收特性及大的光克尔系数，使得石墨烯锁模光纤激光器成为研究各种非线性光学现象的理想平台。在众多非线性光学特性中，多孤子态的形成从最初就受到广泛关注，理解多孤子的产生机制将有利于提升激光器的性能，并将深化人们对非线性光学的认识。本文利用机械剥离法制备了石墨烯锁模器件，实验研究了石墨烯被动锁模光纤激光器中的多孤子态。主要工作如下:第一、利用机械剥离法制备了石墨烯锁模器件。通过Scotch胶带反复剥离高定向热解石墨，获得只有数层的石墨烯，以按压方式通过范德华力将其转移到光纤头上。第二、基于制备的石墨烯锁模器件搭建了被动锁模掺铒光纤环形激光器，获得了稳定孤子脉冲输出。泵浦功率为174.1mW时，激光器锁模，获得输出功率0.67mW、重复频率1.646MHz、中心波长1568.3nm、脉冲宽度1.656ps、3dB谱宽1.61nm的锁模孤子脉冲。实验研究了规则多孤子态、混沌孤子态和孤子簇，并以峰值钳制效应和连续波导致的全局孤子相互作用进行了相关分析解释。第三、实现了石墨烯被动谐波锁模掺铒光纤环形激光器。实验获得了11、15、19、27、37、47阶的谐波锁模，对应的重复频率分别为18.11、24.69、31.27、44.44、60.90、77.36MHz，研究了连续波在谐波锁模中的作用。分析了谐波脉冲性质和泵浦功率对谐波的影响。总结了多孤子态与泵浦功率的关系。