喇曼光纤激光器和超连续谱光纤光源都是以光纤中的非线性效应为基础制成的优秀光源，在光通信、光纤传感、显示、军事等领域具有重要的应用价值，引起了人们的广泛关注，并成为近期的研究热点。本论文从理论上对喇曼光纤激光器和超连续谱这两个方面的内容进行了研究与讨论。主要内容包括： 1． 级联喇曼光纤激光器的理论研究 以光纤中的受激喇曼散射效应为基础，对线形腔级联喇曼光纤激光器建立了矩阵形式的理论模型。研究了单波长喇曼光纤激光器泵浦光和各级Stokes光在腔内的功率分布以及光纤长度对级联喇曼光纤激光器输出特性的影响；得到了激光器的输出功率特性以及阈值、斜率效率和最大输出功率随光纤长度的变化规律。对双波长喇曼光纤激光器的输出特性进行了模拟；结果显示，在给定泵浦功率下，任意改变一个输出耦合比都能影响两个Stokes光的输出功率和总输出功率；Stokes光输出功率的变化随着输出耦合比的增加而趋于平缓。 2． 同级多波长喇曼光纤激光器的理论研究 对线形腔同级多波长喇曼光纤激光器建立了矩阵形式的理论模型，并指出了它和级联喇曼光纤激光器模型的区别。提出了一种最优化法求解模型中两点边值问题的算法——龙格．库塔法和非线性最小二乘法相结合的新算法。研究了同级多波长喇曼光纤激光器的输出功率特性，实现了各个波长输出功率的均等。模拟了每个输出光栅反射率改变时，多波长线形腔喇曼光纤激光器的输出特性变化规律。发现对任意波长的输出光栅进行调节，不但会影响该波长输出功率，还会通过竞争效应改变其他Stokes光的输出功率。 3． 脉冲在光纤中产生超连续谱的理论研究 以对称分步傅立叶方法来求解非线性薛定谔方程为基础，研究了脉冲在光纤中产生超连续谱的机理。在数值模拟中发现，调制不稳定性是产生超连续谱的内在机制；色散系数能够有效地调节调制不稳定性；自相位调制效应是调制不稳定性出现的主要原因；其他的非线性效应能够增强或是减弱调制不稳定性；高的脉冲峰值功率能够增强非线性效应，拓宽谱形。对脉冲在双折射光纤中产生超连续谱进行了数值模拟，研究了超连续谱随波长的偏振态演变。结果发现，获得的偏振态是混乱的。这说明双折射光纤两个偏振方向的耦合作用很强烈。 4． 连续光在光纤中产生超连续谱的理论研究 建立了连续光泵浦产生超连续谱的理论模型。对连续光进行准周期处理，并添加相对强度噪声。结果显示，该模型能够较准确地描述谱形，而且是准周期越大越接近实验结果；相对强度噪声对谱宽有极大的促进作用。研究了反常色散区域和正常色散区域光纤中连续光产生超连续谱的演变过程。反常色散区，调制不稳定性对连续泵浦光产生了调制，使得出现了脉冲序列：脉冲的峰值功率达到了喇曼孤子的阈值后，形成了超短脉冲；频域上表现为长波方向进行喇曼孤子白频移(红移)，短波方向由于高阶色散的作用，高阶喇曼孤子会裂变成基态孤子，并且通过四波混频效应，释放出色散波(蓝移)，最终形成了超连续谱。正常色散区域，连续泵浦光在长波方向激起了满足喇曼频移正好处在光纤的零色散点附近的下一级stokes，它在调制不稳定性的作用下，分裂成脉冲序列，其过程和反常色散区域相同，都能获得超连续谱。