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光纤激光器因具备结构紧凑、光束质量好、高效率、高功率、高可靠性等优点被认为是最具潜力的激光源。本文对三种光纤激光光源做了系统的研究:基于纳米晶体量子点光纤激光器、基于光子晶体光纤四波混频效应的参量振荡器、以及光子晶体光纤非线性效应超连续谱光源。相对于传统的量子点随机激光器糟糕的激光模式和糟糕的输出激光方向，首先介绍了一种新型的量子点/光纤激光器，该激光器获得了光强分布集中的平顶模式的光束特性，对量子点激光器的集成化有重要的意义。随后在目前获得的基于光子晶体光纤四波混频的中红外转换效率非常低的背景下，提出了一种新型的中红外光纤光学参量振荡器模型，用来指导实验。最后，利用光子晶体光纤的非线性效应，在实验中实现了从可见光到中红外的结构简单、阈值低的超连续光谱。 首先，通过直接沉积28-31层单层厚度约为8nm的量子点到125μm直径的无芯光纤的外表面，获得了一个新型的量子点/光学光纤的可见光激光振荡器。光学光场直接从大约244 nm厚的CdSe/ZnS量子点薄膜耦合进入光学光纤，从而获得了泵浦阈值能量密度小于2.6 mJ cm-2，波长约为644 nm的红光激光器。该振荡器中从体积约为4.5×10-7 cm3的量子点增益中获得了37 W的峰值功率，对应脉冲宽度和脉冲能量分别为3.6 ns和134 nJ。实验证明了光谱和时域上变窄的输出激光特性，获得的激光光束特性表现出近似平顶模式，对光学集成器件与系统有重要的意义。 其次，为了获得高效的四波混频中红外闲频光输出，我们比较了三种商业化的石英光纤与四波混频相关的色散特性、相位匹配特性。利用光纤的四波混频效应，提出了一种新型的信号光单谐振腔的参量振荡器。修正了在正色散区泵浦（泵浦光、信号光、闲频光波长差异较大）条件下四波混频耦合波方程组，在方程组中考虑为高阶群速度色散、损耗、非线性系数、自相位调制、交叉相位调制和模场面积，是目前相对完备的简并四波混频耦合波方程组。利用商业化的光子晶体光纤NKT LMA8作为增益数值仿真该模型，清楚地理解了泵浦功率、光纤长度等对参量能量转移、阈值以及转换效率的影响，获得了输出中红外波长为2.61μm时转换效率为7.1％的中红外闲频光。为了进一步提高中红外的转换效率，提出了用碲化物软玻璃材料来代替石英材料制备光子晶体光纤。设计了一种在中红外波段低损耗、高非线性系数的碲化物光子晶体光纤，计算了该光纤的零色散波长为1.63μm，当用泵浦光波长为1.57μm泵浦时，满足相位匹配的信号光和闲频光波长分别位于1.054和3.105μm。通过理论模拟耦合波方程组，我们分析了碲化物光子晶体光纤、单谐振腔和泵浦源对中红外光纤参量振荡器的影响:(1)尽管增加碲化物光纤的长度使得中红外光纤参量振荡器的泵浦阈值小到几瓦的量级，但是为了获得更高的中红外转换效率常常需要优化的、相对比较短的、低损耗的光子晶体光纤。(2)相比于之前单通结构获得的非常低的中红外转换效率，我们获得的最高的11.2％的中红外转换效率比之前提升了几十倍。 最后，通过直接将光子晶体光纤熔接到光纤激光器的腔内，获得了超低泵浦阈值的调Q全光纤超连续光源。对于光纤布拉格光栅的反射波长为1064nm时，获得了平坦的从500-1950nm的超连续光谱，超连续光谱的阈值低于420 mW。还优化了调Q重复频率和调制占空比对超连续光谱的影响。通过观察光谱和时域脉冲的演化，我们实验理解了这种长脉冲腔内泵浦的超连续光谱产生的物理机理。当重复频率为100 Hz，调制占空比为5％时，超连续光谱的阈值低于0.3 W，这是目前报道的超连续光谱最低的阈值。为了探索泵浦波长与光纤零色散波长差值对超连续光谱的影响，进一步使用反射波长为1067nm的光纤布拉格光栅构成提供调Q脉冲的谐振腔，使泵浦光子晶体光纤的波长更加远离光纤的零色散波长1055nm。将掺镱光纤长度从10m减少为4m，采用之前相类似腔内泵浦结构超连续光谱的976nm激光二级管的阈值升高到1.72 W。但是获得了更加平坦、超连续光谱范围更宽的从465nm-2100nm的超连续光谱。