超短光脉冲在光通信、光信息处理、生物探测、医学检测以及高速光通信系统等领域中发挥着越来越重要的作用,而脉冲压缩技术是获得超短光脉冲的一种重要的手段方法。由于,普通光纤的非线性特性的限制,采用光子晶体光纤能很好的克服这一缺陷,光子晶体结构设计灵活,具有传统光纤所不具备的各种更优异的色散、非线性特性,其高非线性在全光开关等领域具有广泛的应用前景。光脉冲压缩是光子晶体光纤中非线性效应研究领域的热门研究课题之一。自相识脉冲压缩的条件较为苛刻,普通的光子晶体光纤难以满足,与拉锥技术的结合解决这一难题。锥形光子晶体光纤是在光子晶体光纤的基础上进行二次拉锥处理制作而成。将皮秒级的脉冲与高非线性光子晶体光纤以及光纤拉锥技术相结合产生超短光脉冲的输出,也即为本文研究课题的核心。因此,本文主要研究皮秒脉冲在锥形光子晶体光纤中的自相似压缩。本文主要以麦克斯韦方程组为理论基础,演算出光脉冲在光纤传输过程中遵循的理论模型,即广义非线性薛定谔方程以及经过忽略损耗等一些参数影响后的的简化薛定谔方程,并重点阐述光脉冲在光子晶体纤传播过程中所引发的一系列非线性效应,如:自变抖、拉曼效应等。根据非线性递增的自相似脉冲压缩原理,提出使用锥形氟化物光子晶体光纤来实现高功率皮秒脉冲的自相似压缩。该光纤的非线性随气孔间距大小而变化很大。通过使用GNLSE和实际光纤参数进行模拟演示,其中,非线性变化区间从6.28E-5增加到1.23E-3W-1/m,忽略沿光纤长度z的β2变化,考虑损耗,色散,高阶色散和高阶非线性的影响,在波长为2300nm处,长度为2.4m的锥形氟化物光子晶体光纤中实现了自相似脉冲压缩,使得1 ps脉冲压缩到62.6 fs。压缩后的脉冲显示出的基座基本可忽略。文章还分析了入射脉冲初始脉宽分别为 1ps、2ps、5ps 时的输出分别为 62.6fs、120.55fs、236.69fs。根据色散递减的自相似脉冲压缩原理,提出使用锥形碲化物光子晶体光纤来实现高功率皮秒脉冲的自相似压缩。该光纤的色散随气孔间距大小而变化很大。通过使用GNLSE和实际光纤参数进行模拟演示,其中,色散变化区间为-21.003～-571.37 ps2/km,忽略沿光纤长度z的γ变化,在波长为2360 nm处,长度为0.61m的锥形碲化物光子晶体光纤中实现了自相似脉冲压缩,使得1 ps脉冲压缩到59.85 fs。压缩后的脉冲显示出的基座基本可忽略[39]。文章还分析了入射脉冲初始脉宽分别为1ps、2ps、5ps时的输出分别为59.85 fs、85.83 fs、192.16 fs。