可调谐光纤激光器因相干性好,线宽窄,功率高,波长调谐范围灵活,并与光通信系统天然兼容性强的优异特性,已经成为当代光通信网络中不可或缺的重要激光光源模块和核心部件。目前针对不同新型结构和波段的可调谐单频光纤激光器是国内外研究热点之一。窄线宽可调谐单频光纤激光器的研究重点主要集中在设计新型可调谐机制和压缩线宽等方面,通常采用新型滤波结构、可饱和吸收体、新型腔体结构、超窄带滤波器以及光纤非线性效应等多种技术实现波长可连续调谐和波长可切换的功能。本文针对可调谐窄线宽单频光纤激光器的实现方法进行研究,主要内容包括:第一,对窄线宽单频光纤激光器以及可调谐光纤激光器的实现方法进行分析和论述,并讨论了一种新型的腔体结构,即在环形光纤激光器腔内使用萨格拉克光纤环形镜中结合一段未泵浦的掺铒光纤,因其具有窄带滤波特性而能实现单频振荡输出。然后,使用另一段未泵浦的掺铒光纤作为饱和吸收体以抑制模式跳变,从而稳定激光的输出。第二,对各类光纤光栅的传输特性进行系统分析和Matlab仿真,研究光纤光栅的自身参数对传输特性的影响,为本文相移光纤光栅和均匀光纤光栅的选型做了参数优化的准备。第三,研究了基于未泵浦掺铒光纤萨格拉克全光纤滤波器,并对其滤波特性进行了讨论。根据数值模拟结果,当耦合器的臂长差与掺铒光纤长度相差为厘米量级时,滤波特性与均匀光纤光栅相似,掺铒光纤萨格拉克全光纤滤波器表现出非常窄的透射带宽;当臂长差与掺铒光纤长度有相同数量级时,透射谱包络发生分裂,出现多个透射窗口,透射窗口的个数仅与耦合器的臂长差有关。上述两种情形的透射带宽均小于6.42 MHz。第四,讨论了基于温度调谐的均匀光纤光栅滤波器,计算结果表明,当温度的变化范围不超过100℃的低温段时,在约为0.754nm的波长调谐范围内,中心波长与温度的变化量呈现较好的线性关系。随后,对可调谐滤波器进行增敏的模型和结构讨论,经数值模拟得到,在约为2.7 nm的调谐范围内,滤波器的温度灵敏度提高了 3.58倍。第五,讨论了基于未泵浦掺铒光纤萨格拉克全光纤滤波器与温度调谐均匀光纤光栅结合的可调谐窄线宽光纤激光器,通过仿真计算说明该结构可以实现单纵模振荡,并可获得0.754 nm范围的波长可调谐输出。