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组出发，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；给出了掺铒光纤放大器以及拉曼放大效应的数值模型，并利用分步傅立叶方法，对其进行了求解验证。 系统地综述了近年来国内外发展很快的光纤脉冲放大的方法、原理及进展。 研究了最近提出的分布增益掺铒光纤环镜与传统集总增益型掺铒光纤环镜的开关特性。从输入脉冲的孤子阶数、环镜长度着手，比较了两类环镜的开关特性以及输出脉冲质量。数值计算表明，与集总增益环镜相比，分布增益环镜不仅能输出高质量、高压缩比的透射脉冲，而且具有开关窗口宽阔平坦、开关前后沿陡峭等一系列优点。 提出一种产生超短光孤子串的新方法：让双频弱连续波的拍频信号在分布增益的非线性掺铒光纤环镜内传输，通过数值计算证明了该方法能产生和放大超短光孤子串。数值计算表明，当输入信号为重复率<20GHz的拍频弱信号时，可在较短的环镜长度内产生占空比大且高质量的光孤子串。与其他方法相比，该方法不仅能克服传统方法所产生的脉冲重复率受限的困难，而且在无需采用特种光纤的情况下，将弱信号转化为超短光孤子串，因而进一步提高了实用性。 首次提出了基于光纤拉曼环镜的超短光脉冲放大方法。从拉曼放大的理论模型出发，研究了超短光脉冲在拉曼放大器中的放大特性。发现在没有脉冲整形的前提下，经拉曼放大的超短光脉冲的质量很差，从而引出拉曼放大结合环镜的超短光脉冲放大的新方法；然后着重研究了拉曼环镜对脉冲放大质量的改善和整形作用。研究表明，环镜长度存在一最佳值使放大结果最佳，而这个最佳环镜长度随着泵浦功率的增大而变小；研究还表明，当环镜耦合器的功率耦合系数变化时，只影响输出脉冲的放大倍数，而对其质量影响不大。