高功率、大能量的脉冲光纤激光器以其诸多优点被认为是未来脉冲激光器的发展趋势，但是传统光纤纤芯模场面积较小，光纤激光器的功率提升受到非线性的严重限制。本论文以提升光纤激光器和放大器的性能为宗旨，围绕大模场光子晶体光纤开展了相关实验研究。并利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)实现光纤激光器被动锁模，然后利用其作为种子光，采用后向抽运泵浦，进行光纤放大，获得了高平均功率，大单脉冲能量的激光。论文主要工作如下：　　第一部分通过国内外文献调研，确定采用SESAM实现激光器锁模，并对该器件脉冲形成机制进行了理论介绍。同时利用非线性薛定谔方程和速率方程对SESAM被动锁模建立过程进行理论分析。最后选择掺镱光子晶体光纤(PCF)作为增益介质，并对光子晶体光纤的特性进行了说明，提出了一套可行的端面处理工艺。相对于传统的单模光纤激光器，光子晶体光纤激光器更易于获得高平均功率、大脉冲能量、高光束质量的脉冲激光。　　第二部分开展了光子晶体光纤锁模激光器实验研究。从不同的设计方案入手，首先在PCF端面为腔镜自由耦合输出激光器中单脉冲运转下最高获得了平均功率2.5W，重复频率45.2MHz激光输出。然后在偏振分束棱镜输出线偏振激光的腔型中获得了平均功率1.4W，重复频率45.9MHz，脉宽7.6ps的脉冲激光。实验中采用了不同长度和类型的光纤，不同类型的SESAM器件，观察到了调Q、调Q锁模、锁模等多种输出状态。　　第三部分利用PCF锁模激光器为种子源开展了全光纤脉冲放大系统的研究，并且利用不同长度的传统大模场保偏光纤和光子晶体光纤分别进行放大实验，获得了平均功率21W以上，重复频率45.9MHz，脉宽8.8ps的锁模脉冲激光。在全光纤放大系统实验中，发现了明显的非线性效应，抑制了放大功率的进一步提升。