光纤激光器作为第三代激光器的代表,具有体积小、重量轻、功率高、噪声低、等优良特性,但是,随着科学的发展,许多领域比如长距离分布式温度、应变等传感、光通信、频率锁定等都对光纤激光器有了更高的要求,而单纵模光纤激光器因其超窄带宽的激光输出,较高的输出功率逐渐受到科研工作者的重视。本文基于上述背景设计了一种新型单纵模掺铒光纤激光器,利用双环型腔与作为饱和吸收体的未泵浦光纤相结合的方式来进行激光纵模的选择。在分析光纤激光器的构成、原理的基础上,利用光学仿真软件Optisystem对该激光器进行仿真研究。其次,搭建了单纵模掺铒光纤激光器系统,并进行了输出功率、阈值等参数的测量。最后,利用光纤激光器的传感特性,提出并设计了基于单纵模光纤激光器变压器绕组监测系统。本文主要做了以下几个方面的研究工作:分析了掺铒光纤激光器的工作原理;在仿真软件上搭建新型结构激光器系统,研究了多环形腔,饱和吸收体对于激光输出功率、阈值等参数的影响。并从饱和吸收体长度,耦合器耦合比等方面对激光器进行参数优化;利用仿真得到的各类数据,搭建单纵模光纤激光器实验系统,实现激光的输出,测量了输出激光的功率、阈值等参数并与仿真数值进行了比较分析;基于光纤激光器高灵敏度的传感特性,提出了将新型结构的单纵模掺铒光纤激光器应用于变压器绕组温度监测,并从变压器绕组温度监测原理、光纤激光器传感特性等方面验证了该方法的可行性,最后设计了基于单纵模光纤激光器的绕组温度监测系统。