通过构建外腔半导体激光器的等效腔模型，并在修正的肖洛-汤斯线宽公式中引入外腔压窄因子，系统模拟了光纤光栅外腔半导体激光器的电流阈值特性和线宽特性。以等效腔模型为基础，综合考虑外腔压窄因子，利用修正后的肖恩-汤斯公式，使用Matlab对外腔激光器的阈值和线宽特性进行了系统的模拟。模拟结果表明：通过增加外腔反射率，可有效增加光子寿命并降低阈值载流子浓度，进而获得较低的阈值电流，对于0.81的外腔等效反射率，阈值电流低至3.83mA；通过增加外腔反射率、耦合效率和外腔长度，可显著压窄线宽至千赫兹量级；此外，合理限制增益芯片尺寸也会压窄线宽。激光器工作电流为60mA时，当外腔光栅反射率由0.1提高至0.9可使阈值电流由9.04mA降低至4.01mA，线宽由95.27kHz降低至1.34kHz；当外腔长度由2cm增加至6cm时，激光器线宽由3.20kHz降低至0.36kHz。

提出了一种压缩系数可控的光脉冲压缩器该脉冲压缩器主体包括梳状色散分布光纤(CDPF)和喇曼放大器两部分.梳状色散分布光纤由多段色散位移光纤和单模光纤拼接而成,具有喇曼增益介质的功能对一给定的光脉冲序列,可以通过控制泵浦功率实现脉冲压缩器的压缩率可调.通过对非线性薛定锷方程的数值模拟,这一光脉冲压缩器的性能得到了验证.当光脉冲在CDPF中传输时,脉冲得到压缩并且被放大.对喇曼泵浦功率来改变可以得到不同的输出脉宽.通过优化CDPF的结构,得到了喇曼泵浦功率和压缩系数之间很好的线性关系.

为了研究初始啁啾和初始输入功率对脉冲压缩的影响，运用对称分步傅里叶方法数值模拟了皮秒高斯脉冲在光子晶体光纤中的传输过程。增大初始啁啾和输入功率可以得到更大的压缩因子，同时最佳光纤长度减小，它们之间基本成线性关系。并且在初始啁啾值和初始功率比较小时，在最佳光纤长度处，品质因子和压缩因子不是同时达到最大值。结果表明，若选取适当的光纤长度和初始峰值功率，可以实现啁啾脉冲在光子晶体光纤中的有效压缩。

从描述光脉冲在掺铒光纤放大器(EDFA)中传输的非线性薛定谔方程出发，对基孤子脉冲在EDFA中的压缩与放大进行了数值研究，并对孤子脉冲在其中的压缩提出优化方案。结果表明，通过合理地选择EDFA的参数，可使无啁啾的基孤子脉冲实现绝热压缩和放大；对具有初始啁啾的基孤子脉冲，压缩过程将不再满足绝热条件；对于正啁啾的基孤子脉冲，可得到较好的压缩与放大；而对于负啁啾的基孤子脉冲，压缩效果却较差。