根据超短脉冲在光纤中传输所遵从的高阶非线性薛定谔方程，采用分步傅里叶方法模拟了超高斯型超短脉冲在光纤中的传输演化.在零色散区对损耗、高阶色散、高阶非线性、啁啾等因素对光脉冲传输的影响进行分析并得出了一些结论：损耗对传输脉冲的形状影响比较小基本上可以忽略，对脉冲的幅度影响比较大.一阶孤子传输一段距离后稳定时的幅度和脉宽在传输时基本不变，是进行光孤子通信的理想载体，而高阶孤子在开始传输和传输过程中的幅度和脉宽变化较大.当这些因素共同作用时，对脉冲的传输特性有较大的影响.但通过合理的选择各个影响因素的参量，能得到一个比较适于信息传输的高阶孤子脉冲.这对通过提高入射光脉冲功率使光脉冲在光纤中形成高阶孤子来提高两光中继器之间的中继距离的研究有一定的参考意义.

文章通过数值计算研究了掺铒光纤放大器(EDFA)中超短光脉冲放大的情况。结果表明, 当相邻两超短脉冲的初始间距较小时, 两脉冲在放大过程中会相互吸引, 并产生新的子脉冲, 从而导致放大效果变差。增大初始间距并不能有效地改善放大效果。为此, 提出对输入光脉冲对引入合适的初始啁啾的方法, 该方法可以减小因光脉冲互作用带来的负面影响, 提高脉冲放大质量。

文章从理论上推导了啁啾高斯脉冲在5种不同群色散剖面光纤中的传播特性和初始啁啾对脉宽的影响。与常规单模光纤(SMF)相比，这5种色散缓变光纤(DDF)中的脉冲展宽较慢，能有效抑制脉冲展宽，但这5种DDF之间也存在着较大的差异。初始啁啾对脉冲的影响体现在：当β2c＞0时，脉冲展宽速度比无啁啾时要快；当β2c ＜0时，脉冲有一初始窄化过程，之后又快速展宽。

基于高功率激光系统前端全光纤脉冲整形系统输出的脉冲特性，以两路脉冲堆积为例，理论分析并讨论了光纤中群速度色散的作用，提出了分离距离的概念，得出了整形脉冲时间调制周期、瞬时频率，以及初始啁啾对脉冲波形影响的解析结果。数值模拟了脉冲波形、瞬时频率在正、负色散光纤中随时间的变化特性，以及时间调制周期与传输距离之间的关系。结果表明，堆积脉冲不同位置瞬时频率变化不同；脉冲时间调制周期与时延和初始啁啾以及色散符号有关。

从描述皮秒光脉冲在色散缓变光纤(FSDD)中所满足的非线性Schr?dinger方程(NLS)出发，数值模拟了高阶皮秒脉冲在增益系数取值不同的色散缓变光纤中的孤子效应压缩，研究分析了增益系数所产生的影响。计算结果表明，对于孤子阶数确定的光脉冲，增益系数有一最佳取值范围，对应于孤子效应压缩的参量——脉冲压缩比有最佳值。讨论了初始啁啾的影响。

在导出自相位调制和交叉相位调制共同作用所致相位调制频率啁啾的基础上,数值研究了相位调制频率啁啾与初始啁啾的关系,并对有和无初始啁啾40Gbit/s归零码(RZ)在二阶和三阶色散完全补偿(路径平均色散为0)的色散管理偏振复用孤子传输系统中的传输效果进行计算.结果表明,在输入功率达到一定值时,初始啁啾参量C对相位调制频率啁啾的作用,决定着系统偏振复用孤子技术的成效及传输性能,适当选取初始啁啾参量C能够有效抑制偏振模色散,提高孤子脉冲稳定传输距离.

以具有初始啁啾的高斯脉冲在单模光纤中的传输为例,分析、计算了线性初始啁啾对光纤二阶、三阶色散效应的影响,指出了初始啁啾进行色散补偿的适用范围和条件,并对二阶、三阶色散完全补偿光纤链路中40Gbit/s短脉冲传输效果进行了数值计算,结果表明,依据入射功率选择合适的初始啁啾,能使脉冲稳定传输距离大幅提升.

以啁啾高斯脉冲在单模光纤中的传输为例,分别就线性初始啁啾对光纤二阶和三阶色散的补偿进行了系统的理论分析和数值计算,结果表明:线性初始啁啾对光纤的二阶色散(线性色散)有一定的补偿作用,但不能有效地用于三阶色散的补偿.

在色散沿光纤传输方向线性减小的光纤中,用分步傅里叶方法数值模拟皮秒脉冲的传输,计算和分析了初始啁啾对色散渐减光纤中皮秒脉冲的孤子效应压缩的影响.通过分析脉冲压缩比,最佳光纤长度,压缩后的脉冲峰值功率和脉冲压缩质量的变化,发现加入初始啁啾,可以使皮秒脉冲得到更好的压缩.

采用分步傅里叶变换作为数值模拟的方法,以二阶飞秒光孤子和基态飞秒光孤子为例,讨论了初始啁啾对光纤中传播的飞秒光孤子的时域特征和频谱结构的影响,概括出如下的结论:初始啁啾通过影响飞秒光孤子谱线的红移,而对飞秒光孤子由拉曼效应引发的脉冲延迟产生较大影响,正的初始啁啾使脉冲延迟加剧,负的初始啁啾使脉冲延迟减小.