自相似脉冲产生于光纤放大器的正常色散区,具有独特的传输特性。例如,自相似脉冲在高功率传播时形状不发生变化,并且具有抵御光波分裂的能力。特别地,自相似特性与初始脉冲的形状无关,只由入射脉冲的能量和光纤参数决定,而且传输过程中能量没有损失。此外,其严格的线性啁啾特性使得脉冲易于进行高效的压缩。研究自相似脉冲的这些优良特性,对于高功率、高能量超短脉冲的输出和科学研究等领域都有着非常重要的应用价值和科学意义。本论文主要做了三个方面的工作,首先,解析求解了低阶非线性薛定谔方程的自相似解,并采用数值模拟方法对相关理论结果进行了验证；其次,研究了光纤放大器中高阶色散对自相似脉冲产生及传输的影响。结果表明：抛物线型的自相似脉冲可以在不包含高阶色散的光纤放大器系统中稳定传输；当系统的高阶色散(如：三阶色散)不容忽略时,自相似脉冲在光纤放大器中传输时脉冲沿将出现抖动现象,导致脉冲的抛物线形状发生畸变；最后,研究了光纤放大器中高阶色散和高阶非线性效应共同作用时对自相似脉冲产生及传输的影响,并找到了高阶色散与高阶非线性效应之间的平衡条件,使得抛物线型的自相似脉冲得到了改善。第一章介绍自相似脉冲的优良特性,包括产生原理,研究现状以及应用前景,并简要的介绍了本论文所做的工作。第二章介绍论文的理论基础：脉冲在光纤中的传输方程及相关的研究方法。第三章介绍光纤放大器中的自相似脉冲：理论分析和数值模拟。第四章介绍高阶色散对自相似脉冲传输的影响。第五章介绍高阶色散与高阶非线性效应共同作用时对自相似脉冲传输的影响。第六章总结与展望。