本文首先介绍了常规光纤的相关理论。从电磁波的麦克斯韦方程出发,推导出光脉冲在光纤中的传播方程,对光脉冲在光纤中传播的各种因素和情况进行了分析;给出了光脉冲在光纤中传输的的数值模型,并利用分步傅立叶方法,对其进行了求解验证。系统地综述了Sagnac光纤干涉仪和Mach-Zehnder光纤干涉仪的原理及应用。研究了最近提出的基于DDF光纤环镜通过压缩高阶孤子产生超短孤子的方法。首先分析了6阶孤子经过DDF环镜后压缩为接近基态孤子的情况,然后讨论了在改变输入脉冲形状、加入初始啁啾、考虑高阶效应情况下压缩脉冲的效果,结果发现,压缩脉冲对这些因素的变化有比较强的抵抗能力。接着研究了不同色散渐减方式对输出结果的影响,发现线性渐减的色散对压缩结果最为有利。最后考察用色散阶梯渐减的光纤构成的环镜的压缩性能,发现压缩结果比较理想。为了实现在压缩光脉冲的同时对光脉冲进行放大,本文随后讨论了掺铒光纤放大器。按照放大方式的不同来划分,可以把掺铒光纤放大器分为集总增益放大器和分布增益放大器。研究发现,分布增益放大方式的效果比集总放大方式的效果要好。最后讨论了基于马赫-曾德尔干涉仪由高阶孤子产生基态孤子,发现通过简单的改变两臂的长度的方式就可以打破光纤干涉仪的平衡,获得接近于基态孤子的光脉冲。