柱矢量光是指偏振态在光束横截面上呈轴对称(或旋转对称)分布的矢量光,其强度分布呈圆环形状,包括径向偏振、角向偏振以及混合态偏振光。柱矢量光最显著的特性是其紧聚焦性,它可以应用于表面等离子体激发、粒子捕获、光纤传感以及材料加工等领域,因而引起人们极大的研究热情。自从柱矢量光的应用价值被发现之后,一系列产生柱矢量光的方法被人们提出来。相比于空间光调制产生柱矢量光的方法,基于全光纤结构的柱矢量光产生方法具有结构紧凑、灵活性好和效率高等优点。本文研究了基于少模光纤光栅和模式选择耦合器两种全光纤结构产生柱矢量光的方法,并应用于掺镱光纤激光器中,分别得到了连续、调Q和锁模脉冲柱矢量光。主要研究工作如下:1、基于少模光纤光栅的连续光柱矢量掺镱光纤激光器研究。利用光纤光栅的耦合模理论,分析了少模光纤光栅的模式特性,采用错位熔接技术激发高阶模,设计了基于少模光纤光栅的线性腔柱矢量掺镱光纤激光器。实验得到工作波长在1053.95 nm,信噪比大于50 dB,平均输出功率达到75 mW,纯度高达95.5%的柱矢量光。2、基于少模光纤光栅的调Q脉冲柱矢量掺镱光纤激光器研究。采用声光调制器周期性的改变腔损产生调Q脉冲,同时少模光纤光栅作为偏振模式选择器件使得激光腔内基模起振、高阶模输出,设计了全光纤调Q脉冲柱矢量掺镱光纤激光器。研究了影响脉冲分裂及多脉冲产生的因素,如泵浦功率、重复频率、声光调制器的上升时间等,最终获得稳定的脉冲序列。实验得到重复频率在10~60 kHz范围内可调,脉冲宽度小于180 ns,偏振纯度大于94.5%的脉冲柱矢量光产生。3、基于模式选择耦合器的锁模柱矢量掺镱光纤激光器研究。基于相位匹配原理,采用弱耦合熔融拉锥技术制作了光纤模式选择耦合器,以获得直接从单模光纤中基模到少模光纤中高阶模的模式转换。基于非线性偏振旋转效应锁模,模式选择耦合器作为横模选择器和滤波器,设计了全光纤柱矢量锁模掺镱光纤激光器。实验结果表明,当泵浦功率为371.2~630 mW时,锁模脉冲宽度为453~733 ps,脉冲能量为0.246~0.439 nJ,脉冲峰值功率最大约为0.6 W,得到的柱矢量光纯度大于94.5%。