近年来随着半导体包层抽运技术的改进和新型大模场面积双包层光纤以及光子晶体光纤(PCF)的不断出现，使得高功率脉冲光纤激光器和放大器的性能不断提升，应用领域不断拓展。本论文围绕实现高功率脉冲输出这一目标，选取基于大模场光纤的主振荡-功率放大(MOPA)技术方案，开展了小型化、高效率种子源的实现，新型双包层光纤设计及高功率放大特性，保偏棒状光子晶体光纤高功率、线偏振脉冲放大特性等方面的研究工作。　　第一章综述了获得高功率脉冲激光的三种方法:调Q技术，锁模技术，主振荡-功率放大系统，并给出了国内外研究机构的一些典型研究成果。在此基础上总结了高功率脉冲光纤激光器的发展趋势。介绍了光子晶体光纤的发展及其在脉冲光纤激光器中的应用成果。　　第二章针对光纤MOPA系统甲所使用的种子源开展研究。采用脉冲电调制半导体激光器技术方案，详细研究了阈值电流、驱动电脉冲上升时间、工作温度、光纤光栅等因素对输出脉冲的影响，在此基础上优化设计了驱动参数，实现了满足设计要求的脉冲输出。采用光纤被动调Q技术方案，研究了光纤被动调Q的建立过程，以掺钐光纤作为可饱和吸收介质，建立了全光纤化被动调Q激光系统，在不同的腔结构下，实现了平均功率2w左右的脉冲激光输出，脉冲宽度在百纳秒量级。　　第三章针对双包层光纤高功率纳秒、亚纳秒脉冲放大系统开展研究。首先，详细分析了光纤储能、材料损伤、非线性效应等因素对光纤脉冲放大的影响，并给出了相应阈值判定方式。国际首次采用了芯径变化的光纤作为增益介质，并应用于全光纤化高功率脉冲放大系统，有效解决了高功率输出时的热效应问题，抑制了高峰值功率下的非线性效应，获得了平均功率200W的脉冲激光输出。开展了高峰值功率亚纳秒脉冲双包层光纤放大系统研究工作，采用前向和后向两种不同的泵浦方式构建了单级双包层光纤放大器，对这两种不同泵浦方式的输出平均功率，输出激光光谱、脉冲宽度等特性进行了比较分析。实验证明后向泵浦方式更有利于输出高功率脉冲。采用后向泵浦方式，在重复频率10kHz下，获得了峰值功率大于2MW的亚纳秒脉冲输出。　　第四章开展了光子晶体光纤的处理工艺的研究和探索，初步掌握了光子晶体光纤切割、熔接等技术。开展高峰值功率、窄谱线、线偏振脉冲放大的研究工作。基于保偏型棒状光子晶体光纤建立了保偏脉冲放大系统，并研究了其放大特性，通过两级光纤放大，实现了峰值功率2MW，偏振消光比达13dB的高峰值功率、线偏振脉冲激光输出。