基于色散傅里叶变换技术研究了反常色散腔内传统孤子和正常色散腔内耗散孤子建立时的孤子动力学过程。为探究脉冲在光放大器中如何随放大功率演变, 实验和模拟研究了这两类孤子经放大器放大后的动态变化。结果表明, 这两类孤子的光谱在建立时会经历不同的振荡过程, 传统孤子光谱会由能量有剧烈振荡的调制拍频状态过渡至稳定, 耗散孤子光谱则会由无序调制状态平稳展宽至稳定。在放大器中, 随着放大器泵浦功率的上升, 传统孤子光谱中心能量将被转移而展宽, 耗散孤子光谱则在保持谱宽不变的情况下在边沿出现尖峰。这些锁模光纤激光器和光放大器中的动态孤子非线性现象在超快激光及其放大系统中有着潜在的应用价值。

以锁模光纤激光器为研究平台，利用色散傅里叶变换技术，实时观察到调制频率成比例的三周期隐形孤子脉动现象。通过分析孤子的演化特性，笔者所在课题组认为孤子的调制不稳定性引起了色散波和孤子的参量耦合过程，导致了色散波和孤子的能量交换，从而产生了参量边带和隐形孤子脉动。部分能量在色散波和孤子间的交换使得孤子总能量几乎不变。因此这种孤子脉动难以通过时域脉冲序列分辨。此外，文中实验分析了隐形孤子脉动完整的演化路径，即仅通过增加泵浦功率使得脉动产生至消失的过程。与传统的可见脉动过程相比，这种隐形孤子脉动的调制周期随泵浦功率的变化较小。该工作不仅加强了对孤子脉动动力学现象的理解，还对锁模激光稳定性的提升具有重要意义。