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掺镱光纤放大器与激光器由于具备光束质量高、结构紧凑、热稳定好、单程增益高等优势，已广泛应用于材料加工，激光雷达，遥感、无线通信、医疗等领域。掺镱光子晶体光纤相对于传统的掺镱光纤，最大的区别就是，光子晶体光纤是由具有空气孔周期排列的单一石英介质材料组成，纤芯中心由掺镱石英材料或者是空气孔构成缺陷。光子晶体光纤的优越性能主要表现在以下几个方面:单模传输特性，有效模场面积大，良好的色散可控特性，可控的非线性效应等。因此，本文依托于实验室光子晶体光纤制备设备，利用非CVD法制备掺镱石英棒，最终拉制出理想掺镱光子晶体光纤。利用不同结构的掺镱光子晶体光纤，对飞秒激光掺镱光纤放大器与双波长掺镱光纤激光器进行了实验层面的研究与探索，主要内容如下: 首先，本文先介绍了掺镱光纤放大器与双波长光纤激光器的研究意义与发展过程，以及目前国内外的研究近况。随后，本文介绍了掺镱光纤放大器的分类与双波长掺镱光纤激光器的分类。 其次，本文利用掺杂粉末激光熔炼法制备的掺镱双包层光子晶体光纤作为增益介质搭建飞秒光纤放大器装置。文章中先介绍了Yb3+的能级结构与放大器的工作原理，为实验提供了理论基础。实验中使用长度为0.63m的增益光纤、在抽运激光功率为8.4W的条件下，通过后向泵浦的方法，可将平均功率为499mW的飞秒激光放大至2.23W。另外，本文还研究了实验过程中放大自发辐射(ASE)激射峰的产生与抑制过程。这些结果对推动掺镱光子晶体光纤未来的应用，以及研究高功率全光纤飞秒激光器具有很好的借鉴作用。 最后，利用掺杂粉末直拉法制备的掺镱光子晶体光纤作为增益介质在室温下搭建双波长光纤激光器实验装置。文章中首先通过分析荧光光谱图与Yb3+能级结构来证明双波长光纤激光器的可能性，为实验提供理论基础。随后，通过优化增益光纤长度，找到单波长输出与双波长激光输出的分界长度，并对这个过程中输出激光的演变过程进行了分析。实验过程中还对1045nm与1075nm单波长激光输出特性进行了探究。抽运功率为1.58W时，可同时实现142mW的1045nm激光输出以及133mW的1075nm激光输出。这些实验成果对未来研究多波长激光器和全光通信有很好的借鉴意义。