为了实现高纯度脉冲柱矢量光的输出，提出并搭建基于对称双模耦合器的波长可切换的被动锁模柱矢量全光纤激光器。根据光纤传输原理得到基模向高阶模转换的折射率匹配直径，运用模式耦合模理论及光束传播法模拟分析了对称双模耦合器的结构参数对模式选择及耦合特性的影响，采用熔融拉锥法并免去传统的模式选择耦合器制作上的预拉锥工艺制作了对称双模耦合器，通过搭建一套被动锁模柱矢量全光纤激光器实现了中心波长1 039 nm和1 068 nm可切换、脉冲时间间隔为113.8 ns、重频为8.78 MHz、脉宽660 ps/656 ps、最大输出平均功率为5.25 mW/5.2 mW、模式纯度大于97%的柱矢量光输出。实验验证了对称双模耦合器的可行性，为后续高纯度柱矢量光的获得提供一种可行的方案。

激光多焦点阵列以兼具更高的光场操控自由度和焦斑单元高空间分辨率的特点，被广泛应用在光学诱捕以及飞秒激光微纳制造等领域。然而由于阵列中焦斑的纵向分辨率弱于横向分辨率，在激光加工应用中限制了其对各向同性结构的加工能力。因此，本文提出一种基于柱矢量光调控生成纵向超分辨准球形多焦点阵列的方法。利用对柱矢量光的两组基径向偏振光和角向偏振光分别进行聚焦调控，结合环形衰减调制可形成纵向超分辨焦斑，再将两种偏振光场以适当的振幅比例在焦区叠加，从而合成准球形多焦点阵列。实验结果表明，10×10的多焦点阵列中各焦斑尺寸均一，具有近球形光强分布。其中，阵列中所有焦点的纵向半高全宽的平均值为0.76λ、标准差为0.005λ，横向半高全宽的平均值为0.76λ、标准差为0.019λ。该具有高尺寸均一性的准球形多焦点阵列可为激光微纳加工精准制备微纳器件提供新的途径。

通过单模光纤和少模光纤熔融拉锥耦合的方法制备出模式转换器，而后将一层多壁的碳纳米管薄膜作为可饱和吸收体覆盖到拉锥光纤的锥区，形成一种可饱和吸收体柱矢量光器件.结合调Q光纤激光器和模式转换器件的优势，可以简单高效地产生脉冲柱矢量光束，并得到具有峰值功率高、模式纯度高等特点的脉冲高阶模式激光输出.通过实验实现了中心波长为1 560 nm、最大单脉冲能量和最大峰值功率分别为116 nJ和57 mW的稳定调Q脉冲输出.通过调节光路中的偏振控制器，可以分别实现径向和角向偏振的调Q脉冲激光的输出.