本文从一维强非局域非线性模型出发,推导出非相干光满足的非线性薛定谔方程。按照相干密度描述方法,写出非相干光的描述方式,求出了非相干光孤子的形成条件和孤子形式,还得到了相干光和非相干光在强非局域非线性介质中形成孤子的临界功率,结果说明非相干光形成孤子时,需要更高的能量。当非相干光孤子的条件不满足时,非相干光束以呈现振荡行为。空间振荡周期仅与介质、入射的非相干光的光功率有关,而与光源的非相干角功率谱宽度及具体组分无关。同时,我们还数值模拟了这种非相干光束的振荡行为和单一组分、一对组分的非相干强度演化过程。

通过解对数饱和非线性介质中光场满足的非线性薛定谔方程,得到一组厄米-高斯型的自洽多模解。在借鉴了R. G. Glauber的相干态理论的基础上,合理假设这组解在非线性介质中呈泊松分布,进而得到了在对数饱和非线性介质中存在高斯孤子的结论,并获得高斯孤子解、非线性系数与泊松参量三者之间的关系。该关系说明,若在介质中存在高斯孤子解,其非线性系数必须满足条件α≥1。当α=1,在介质中仅存在单模高斯孤子,其光斑尺寸必须满足的条件w=1kn0n2。在该条件下,以“束腰”注入介质中的高斯光束才可以在保持其光斑尺寸不变的情况下传输,否则光斑尺寸会存在一定的振荡。而振荡方式、振荡范围(表示光斑尺寸展宽或压缩及大小)与输入光束光斑尺寸及其一次导数有直接关系。

由光束在克尔型吸收介质中传输的非线性薛定谔方程出发,推导了高斯光束注入介质后满足的耦合方程。在不考虑高阶展开项的前提下,将介质分为无吸收、有吸收两种情况,对脉冲的腰斑半径的演化进行了解析分析,得到注入克尔型非线性介质中的高斯光束,形成“孤波”必须满足光束在束腰处注入,介质没有吸收的条件；当考虑高阶展开项时,通过数值分析发现,无论介质是否存在吸收,光束传输不存在“孤波”形式,而是在注入强度的控制之下。当注入强度较小时,自聚焦过程是它的一个主要结果。但当注入脉冲的强度增加后,除了腰斑半径不为零的区间增加,光束仍保持聚焦的正常现象之外,存在一个阈值。当注入强度超过此阈值时,腰斑半径随着距离的增加而快速增加,聚焦趋势根本就不存在。

推出了存在光纤损耗时交叉相位调制效应所产生的啁啾的解析表达式。利用计算机模拟了啁啾演变过程，并分析了啁啾与光纤损耗系数、群速度失配的关系。结果表明，啁啾受光纤损耗影响很小；受群速度失配影响较大；啁啾经过一段光纤演变后趋于稳定。

在考虑光纤损耗下,从理论上推导出具有饱和非线性的非克尔光纤中自相位调制效应产生啁啾的解析表达式;并在计算机上模拟了光纤中啁啾的演变过程。结果表明,非克尔光纤中的饱和效应越强,自相位效应所产生的啁啾越小;随着光纤传输,啁啾不断增大;而且啁啾与光纤损耗、入射脉冲的峰值功率等因素有关。

给出了色散阶变光纤中群速度色散效应导致的啁啾表达式,采用数值方法模拟了该光纤中的啁啾演变过程。研究结果表明：色散阶变光纤中的啁啾以色散缓变光纤中啁啾为中心跳跃式变化,逐渐与色散缓变光纤中啁啾重合,且比常规光纤中的啁啾小。

讨论一种新型干涉选择调幅光谱仪的光路设计.利用补偿板的扭动实现振幅调制，文章同时对幅射通量和分辨率进行了理论分析，采用矩形光栏时，分辨率为光栅分辨率的1.35倍.文章还讨论了采用椭圆形光栏时，仪器函数曲线的切趾.