为了找到更加简单稳定激光系统的混沌化方法，采用光延迟反馈方法对单环掺铒光纤激光器特性进行了数值仿真，得到了各种周期现象而且产生了混沌现象。结果表明，利用单模单环掺铒光纤激光器，在附加光延迟反馈环路的方法下可以实现混沌控制。这一结果对应用于保密通信的混沌化简化具有重要意义。

为了比较啁啾脉冲在均匀加宽与非均匀加宽介质中传输的特性, 采用分步傅里叶方法进行了理论分析和实验验证, 得到了增益窄化、增益饱和、自相位调制效应对脉冲在两种不同介质中频域、时域的演化特征曲线。结果表明, 在非均匀加宽介质中, 增益窄化效应更加明显, 而且增益饱和效应得到了很好抑制, 两种加宽介质中脉冲的频谱都起到了拓宽作用, 非均匀加宽介质中的频谱比较对称, 而均匀加宽介质中的频谱出现了畸变。这一结果对研究啁啾脉冲在综合加宽介质中传输特性是有帮助的。

在小信号条件下, 结合相位补偿, 推导了四波混频耦合方程, 得出了级联光纤参量放大器(CFOPA)的理论输出增益和相位表达式, 借以对CFOPA带宽增益特性进行分析, 并与单段光纤参量放大器(SFOPA)相关特性做了比较。分段数N=10时, CFOPA的3 dB带宽可以达到67.2 nm, 而SFOPA则只有12.6 nm, 即通过级联增加了54.6 nm。同时, 若考虑光纤损耗及级联熔接损耗后, CFOPA的3 dB带宽将保持不变, 而峰值增益降低。研究表明, 将色散位移光纤(DSF)进行多段级联相位补偿可有效提高其放大带宽；在DSF长度、抽运光功率或闲频光初始功率给定时, CFOPA的增益带宽较SFOPA有明显增加, 且具有更好的增益平坦度。

为了改善垂直腔半导体光放大器增益饱和特性，基于其结构上的特点，引入了增益增强因子，修正了边界条件，采用建立腔内光子数与输入信号光功率关系的研究方法，分析了影响垂直腔半导体光放大器增益饱和特性因素。并进行了理论分析和实验论证，取得了影响增益饱和特性的4个关键数据。结果表明，有源区截面积、顶层镜面反射率、抽运功率、自发辐射因子影响着增益饱和特性，优化相关参数，可以将输入饱和功率提高到－2dBm。这一结果对如何改善垂直腔半导体光放大器增益饱和特性是有帮助的。