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光纤激光器由于其电光效率高、信噪比高、稳定度高和易于集成化的优点，可以广泛的应用于光纤通信、激光加工、相干检测、激光测距及生物医疗等领域。窄线宽光纤激光器作为光纤激光器的一个重要研究方向，其具有线宽窄、噪声低的优点，因而它在石油管道光纤传感、电力系统监测、光纤通信、激光雷达、相干光束合成及高精度光谱学等领域，有着重要的应用价值。 镱离子的能级结构简单、能级间隔较大的特性，因此不同能级之间不易发生无辐射交叉弛豫和浓度猝灭，在泵浦光波长和信号光波长处也不存在激发态吸收，近年来掺镱光纤激光器在传感领域和通信领域逐渐成为重要的研究方向。在上述背景的基础上，本文基于高掺Yb3+硅酸盐光纤展开了对单纵模光纤激光器开展了相关研究:通过对光纤激光器纵模选择技术的讨论，合理设计出1.06μm掺镱光纤激光器的谐振腔结构，并采用高掺杂Yb3+硅酸盐光纤做增益介质，成功实现了在1.06μm波段运行的单纵模掺镱光纤激光器。本文针对线形腔掺镱窄线宽光纤激光器的选模技术、腔形设计、测量方法等相关问题，展开相应的理论与实验研究。论文的主要工作包括: 1.对单频光纤激光器的发展现状及特点进行了简要概述，介绍了近年来国内外关于单频光纤激光器研究的相关进展。讨论了单频掺镱光纤激光器的纵模选择技术，通过对各种方案的比较，选择出合适的谐振腔结构进行实验研究。 2.对掺镱光纤激光器的特性进行了分析，讨论了掺镱光纤激光器的输出特性;通过对光纤光栅耦合模理论的计算，分析了光纤光栅长度、光纤光栅反射率等特性对激光器单频特性及其线宽的影响;概述了激光器的线宽理论，对延迟白外差/零差激光线宽测量方法进行了误差分析，讨论了延迟光纤长度等因素对延迟自外差线宽测量结果的影响，进而搭建出合理的线宽测量系统。 3.进行了线型腔掺镱光纤激光器的实验研究，以975nm单模半导体激光器作为泵浦源，以短掺杂光纤为增益介质，先进行了以光栅+宽带全反镜构成谐振腔实现单频激光输出的实验，后来又进行了以双光纤光栅构成谐振腔实验单频激光的实验，两种谐振腔在实验中都起到了选模作用，成功研制了超短线型腔结构的单频掺镱光纤激光器，通过测量，线宽都在KHz量级。