近年来,光纤通信领域发生日新月异的发展,而掺杂光纤放大器功不可没。然而,光脉冲在放大器传输过程中仍有许多问题有待研究,包括增益介质色散效应、非线性效应、增益饱和以及介质增益带宽对光脉冲的影响,使光脉冲的形状和频谱发生变化,影响其传输质量,偏离放大器设计要求,因此对掺杂光纤放大器中的光脉冲传输特性的研究尤为重要。在掺杂光纤放大器中,当介质的增益带宽远大于初始脉冲脉宽时,采用非线性薛定谔方程即可准确描述光脉冲的放大特性。通过数值求解传输方程,同时对介质增益作抛物线型近似,讨论非线性效应,介质色散对光脉冲放大的影响。结果表明：非线性效应和群速度色散分别使光脉冲在频域和时域展宽。随着传输距离的增加,脉冲带宽有可能接近于或大于增益介质带宽,使得增益窄化效应和增益饱和效应越加明显,光脉冲在传输放大的时会发生畸变,因而前面的近似以及传输方程已不再适用,必须做出相应修改和优化,其数值仿真结果表明,增益饱和效应使得宽带脉冲前后沿放大程度不一致,脉冲形状发生畸变。因而在设计光纤放大器时需要根据相应的计算结果提出相适应的措施以避免脉冲传输质量降低。对于高功率掺Yb3+光纤放大器,从Yb3+的能级结构、吸收与发射截面等光谱效应出发,重点分析波长为910nm或975nm泵浦光,和波长为1053nm信号光的放大特性,通过高功率掺Yb3+光纤放大器的速率-传输模型,并利用数值方法进行数值计算,讨论了掺镱光纤放大器中泵浦光功率的分布与泵浦阈值功率、放大器增益和最佳增益光纤长度、反转粒子数分布以及稳态泵浦光对信号光功率分布的影响,同时讨论ASE分布情况和脉冲饱和放大特性,其放大结果与前者一致。