定义：通过主动或者被动锁模产生超短脉冲的激光器。
通过主动或者被动锁模产生超短脉冲的光纤激光器具有很多有利的特性：
稀土掺杂光纤的增益带宽较大，通常有几十纳米，能够产生飞秒脉冲。有源光纤很高的增益效率使激光器工作在很低的功率处，并且允许腔内的光学器件具有一定的光学损耗。例如，在体激光器中，有些光学滤波器等不能用来进行色散补偿。光纤激光器装置成本较低，并且尺寸小装置很坚固，尤其是当不采用自由空间器件时。锁模光纤激光器主要是采用通信器件，这些器件已经发展的非常成熟，适宜应用于长距离工作并且成本适中。激光器输出一般是光纤耦合的（例如，端口为光纤连接器），因此与通信系统兼容。如果采用双包层光纤，那么可以得到很高的输出功率。但是，有些皮秒和飞秒锁模光纤激光器和放大器，尤其是在脉冲能量，峰值功率和脉冲质量方面受限于光纤中强的非线性效应，有时也受色散影响。还有一个问题是如果光纤不是偏振保持的，那么其中的双折射无法控制。
有很多种超快光纤激光器，它们不仅辐射不同波长、脉冲长度和脉冲能量的脉冲，并且采用了不同的脉冲产生机制。下面的章节中讨论几种最重要类型的超快光纤激光器。
1.5-μm飞秒掺铒光纤激光器
图1：简单的掺铒飞秒光纤激光器
图2：8字形激光器装置，左侧为主谐振腔，右侧为非线性放大环路反射镜作为模式锁定装置。
掺铒光纤具有较宽的增益带宽，峰值增益位于1535 nm或者更长的例如1550 nm处，取决于光纤纤芯的组分和反转能级，而后者则取决于光纤长度，掺杂浓度和谐振腔损耗。
图1是一种很简单的掺铒光纤激光器[4]。线性激光器谐振腔左端连着一个半导体饱和吸收反射镜（SESAM）作为被动锁模器，另一端就是裸光纤端口（菲涅尔反射率约为4%）。掺铒激光器由一个低功率的激光二极管泵浦，后者出射的光纤进入一个二色性光纤耦合器中。光纤长度决定了脉冲重复速率，而脉冲长度则是色散，非线性和增益的共同结果。
更复杂的谐振腔可以得到更短的脉冲。例如图2中所示的8字形激光器装置[2]。右侧的环是一个非线性放大环路反射镜。来自主谐振腔中的光分成两束相反方向的光进入环路中。顺时针方向以较低的功率先进入长的非线性光纤中，然后在掺铒光纤中被放大，而另一个方向的光则是先被掺铒光纤放大，产生的非线性相移更大。如果非线性相移为π（理想情况），那么两束光在耦合器干涉后的结果是进入主谐振腔的底部；进入另一个方向的光会被法拉第隔离器隔离。因此往返的增益在低功率时比较低，但是在一定功率时非常高（接近于脉冲的峰值功率）。这一装置类似于激光器增益与饱和吸收器的结合，使往返的脉冲与低功率的背景光分离开。人为的饱和吸收器产生一个在谐振腔中往返的脉冲，然后在左边低端端口处辐射一个脉冲列。
在简单的情况下（例如，上面描述的8字形激光器），需要调节腔内色散用于孤子模式锁定，即往返的脉冲为准孤子脉冲，孤子参数与平均色散和非线性相移有关。尽管孤子工作状态下脉冲形状很规则，并且易于采用一些基本的定量描述，但是考虑到脉冲能量和脉冲功率，它具有一些限制，尤其是短脉冲情况下非线性效应变得非常强。通常来讲，脉冲长度不低于几百飞秒，脉冲能量在皮焦耳区域，平均能量只有几个毫瓦。通过结合光纤布拉格光栅来提高反常色散[10]已经可以得到具有较高脉冲能量（远大于1 nJ）的皮秒脉冲，但是这时光纤中已经不再是孤子传输了。其它的模式锁定技术可以得到更高的脉冲能量和更短的脉冲长度，但是得到的脉冲形状更加复杂，并且通常脉冲质量也下降了。通过优化设计，掺铒飞秒光纤激光器可以得到的脉冲长度可以小于100 fs，有时甚至低于50 fs[29]。典型的输出功率为几十毫瓦。如果采用不同的色散控制可以得到更高的脉冲能量，下面会有所讨论。

图3：光纤环形激光器，利用非线性偏振旋转实现锁模
除了非线性放大环路反射镜，还有其他类型的饱和吸收器。一种常用的方法是采用非线性偏振旋转，其中随功率变化的偏振通过偏振光纤器件转化陈了随功率变化的透射率。图3给出了采用这种原理的光纤环形激光器装置，这一装置也可以用作线性光纤激光器谐振腔。这种技术类似于体激光器中的克尔透镜模式锁定，但是这一技术的确定在于温度变化也会引入偏振改变。这一问题如果采用保偏光纤和法拉第旋转器可以解决[6]。这样得到的激光器在环境中是稳定的，因为温度引起的偏振变化被消除了。但是这种方法比较难实现全光纤装置，因此不是理想的稳定装置。
还有采用腔内调制器的主动锁模光纤激光器，例如，马赫-曾德尔类型。这种技术在光纤通信中非常重要，其中需要采用不同的光源。

掺镱1-μm飞秒光纤激光器

有的锁模光纤激光器利用掺镱光纤，辐射的波长在1000-1100 nm。这种技术相对于掺铒激光器来讲存在一个很大的不同是石英光纤通常是处于正常色散区域。产生飞秒脉冲通常需要附加的反常色散，可以由光纤布拉格光栅或体光栅对得到。在1-μm波