随着飞秒以及阿秒激光脉冲的出现和广泛应用,超短脉冲的宽度等基本信息显得尤为必要。尤其在光纤通信系统中,应用超短脉冲作为信号脉冲可大大提高系统的传输速率和容量。与此同时,色散导致的脉冲展宽和畸变会引起光信号的失真。基于这种认识,有必要分析色散对超短脉冲以及自相关信号产生的影响。自相关仪是测量超短脉冲宽度和相位的重要器件。本文基于非线性薛定谔方程和自相关测量技术,分别从理论分析、数值模拟和实验等方面对脉冲在光纤中的传输做了详细的研究。首先,本文从自相关测量技术的原理出发,介绍了强度自相关和干涉自相关技术的基本原理。总结了皮秒和飞秒量级脉冲在光纤中传输满足的非线性薛定谔方程和高阶修正的薛定谔方程,以及色散的概念。其次,理论上分析了光纤的二阶色散和三阶色散对超短脉冲传输的影响。运用傅里叶变换法求解了非线性薛定谔方程和高阶修正的薛定谔方程,给出了无啁啾高斯脉冲传输的解析解。数值模拟表明二阶色散会对通信波长1550nm处引起脉冲的迅速展宽,但脉冲的波形保持高斯型不变。然而,三阶色散会引起脉冲的一沿产生非对称的振荡结构。最后,实验研究了飞秒脉冲在10m量级的色散位移光纤传输后的色散自相关信号。实验发现主自相关峰的一侧出现了次自相关峰,其强度和宽度都比主自相关峰小。随着入射脉冲宽度的减小,次自相关信号强度和宽度增加。与此同时,次自相关信号远离主信号,这是非线性效应中拉曼效应作用的结果。由于主次脉冲间的相互作用,自相关信号的两侧产生了旁瓣效应。仅考虑色散的情况下,本文对光纤中超短脉冲传输满足的非线性薛定谔方程和高阶修正的薛定谔方程分别进行了解析求解和数值模拟,得出了一些有一定意义的结果。并且实验上通过自相关仪观测到了畸变的自相关信号。实验结果与理论分析吻合的比较好。