光纤激光技术是非线性光纤光学的重要研究领域，由该技术实现的高质量超短光脉冲光源是未来超长距离、超大容量光通信系统的关键技术之一。非线性光纤环形镜(Nonlinear Optical Loop Mirror，简称NOLM)是一种广泛应用于光开关、波长转换、光分解复用、光纤激光器等领域的新型光纤器件。近年来，用于脉冲压缩及基座抑制方面的色散渐减光纤环形镜以及NOLM的偏振特性被广泛研究。 本文研究了高阶孤子在对称结构和不对称结构的色散渐减光纤环形镜的脉冲传输特性，比较了不同耦合系数下的色散渐减光纤环形镜的的开关性能及脉冲压缩性能．得出了使色散渐减光纤环具有良好脉冲输出的耦合器系数范围，对实验中参数的选取有一定的指导意义．发现不对称结构光纤环形镜亦能产生无基座超短脉冲．本文还研究了高双折射光纤中的孤子俘获现象及光纤中的线性双折射对非线性光纤环形镜的开关特性及脉冲传输特性的影响。 本论文主要内容共分为五章： 第一章：绪论部分。介绍了非线性光纤环形镜在各个领域的实际应用情况，并叙述了非线性光纤环形镜的最新国际研究进展。 第二章：非线性光纤环形镜中的理论基础。介绍了非线性光纤环形镜中的理论基础。从麦克斯韦方程组出发，利用光纤波导的边界条件，推导了皮秒和飞秒量级的光脉冲在单模光纤中的传输方程，研究了非线性光纤环形镜中所用耦合器的传输理论，并交代了本文在数值模拟方面所用的方法和依据，用分步傅立叶方法来数值求解非线性薛定谔方程。 第三章：高阶孤子在色散渐减光纤环形镜中的传输特性。本章研究了色散渐减光纤的非绝热脉冲压缩特性和色散渐减光纤环的压缩特性；并重点研究了在对称和非对称色散渐减光纤环形镜中高阶孤子的传输特性研究，以及其输出脉冲的频谱、啁啾、在单模光纤中的后续传输等各方面特性。结论发现耦合器的耦合系数在一定范围内时，NOLM会有良好的开关性能和稳定的输出脉冲．在NOLM结构不对称时亦能产生无基座超短脉冲，且需要的光纤环长度更短．结果对实验参数选择具有指导意义。 第四章：光纤中线性双折射对非线性光纤环形镜的影响。本章研究了双折射光纤的孤子俘获问题，数值模拟了高双折射光纤环形镜的孤子脉冲传输特性和开关特性，并考察了光纤中的随机双折射对非线性光纤环形镜的开关特性的影响。 第五章：全文总结和展望。本章总结了本论文的基本内容，并提出了后续研究应关注的问题和要点。