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光纤激光器超短脉冲的产生,是光纤光梳在时-频域得以实现的基础。光纤光梳技术紧密连接了光学频段和为人们熟知的微波频段,提供了精确测量光频手段,使人们在对时间和频率的测量能力上有了革命性的进步。光纤光梳振荡源输出光脉冲的低噪声和稳定性,决定了光纤光梳长期可靠工作的能力。本论文主要围绕光纤激光器超短脉冲稳定控制开展了相关研究工作。分析了单模光纤激光器输出光脉冲不稳定影响因素,并对基于保偏光纤器件的稳定全光纤激光器展开了研制工作。另一方面,基于可程控偏振控制器件,对普通单模光纤激光器进行了锁模状态主动调节的实验研究。通过电控偏振控制器的精密控制,实现对光纤激光器腔内光脉冲群速度的控制。实验上实现了对光纤激光器重复频率的锁定工作,探究了电控偏振控制器精密控制下,其驱动电压与光纤激光器输出光脉冲载波包络相位信号的关系,证明了其反馈控制能力。最后,对基于自动锁模调节的掺铒光纤激光器,进行了脉冲分离放大与倍频实验研究,为实现高功率光纤光梳长期稳定工作打下了良好基础。本论文的主要成果包括：1.开展了研制全保偏稳定光纤激光器振荡源的相关工作。实验上实现了驻波腔型全保偏光纤激光器,利用保偏光纤和法拉第偏振旋转镜相结合,在限制光脉冲偏振态沿保偏光纤主轴传播的同时,也补偿了因环境影响引起的光纤线性折射率变化,增加了光纤激光器对环境的抗干扰能力。基于非线性偏振旋转锁模机理,全保偏光纤激光器输出稳定光脉冲序列,脉冲输出功率达20 mW,重复频率为1-8 MHz可调,脉冲宽度为6ns,中心波长为1030nm。为纳秒脉冲精密同步等应用提供稳定纳秒脉冲源。2.开展了通过可程控偏振控制器件,对单模光纤激光器进行了自动锁模状态调节的研制工作。对光纤激光器锁模脉冲特点进行了分析和判断,通过扫描电控偏振控制器,进行主动锁模状态搜索,从而达到光纤激光器锁模状态自动调节或者切换的目的。1)通过精密控制光纤激光器腔内光脉冲偏振态,实现了腔内非线性偏振旋转效应的精细调节,通过调节其驱动电压输出光脉冲脉宽调谐量达0.78 ps,光谱宽度调谐量达32 nm。2)在光纤激光器锁模状态调节时,通过硬件电路对输出光脉冲进行鉴幅整形处理送至数字电路处理芯片,并根据相关算法编写程序,实现光纤激光器快速、精确的锁模状态自动调节或者切换。研究了光纤激光器锁模状态下电控偏振控制器驱动电压分布随光纤激光器工作温度变化的关系。在光纤激光器恒定温度下,实现了对所有锁模状态驱动电压进行存储,并在锁模状态搜索过程中,予以直接应用,以缩短驱动程序算法的电压扫描搜索时间,减小至秒量级。3)对基于自动锁模调节的掺铒光纤激光器输出光脉冲进行了分离脉冲放大,提高脉冲对比度,减小放大引入的噪声,使1560nm中心波长的光脉冲放大至600 mW,重复频率为80.8 MHz。经过PPLN非线性晶体进行倍频,输出光脉冲240 mW,转换效率达40%,中心波长为780 nm,脉冲宽度约100fs。3.开展了对光纤激光器腔内光脉冲群速度精细控制的研究工作。通过电控偏振控制器对腔内偏振态和光纤折射率进行控制,实现对光脉冲在腔内群速度的控制。研制锁相环反馈电路,对光纤激光器重复频率进行了锁定控制。实现重复频率长期稳定达72小时,重复频率抖动均方根为1.4mHz,线宽为1.7mHz。探测了载波包络相位信号与电控偏振控制器驱动电压的关系,为电控偏振控制器锁定光纤激光器光脉冲载波包络相位信号打下了基础。