高功率光纤放大器是目前激光领域比较活跃的研究方向之一。光纤放大器在体积、重量、效率、结构等方面比其他固体激光器具有明显的优势,在工业、医疗、科研、军事等领域已展现出极有诱人的应用前景。在工业加工方面,高功率光纤激光在造船、汽车制造业这两个领域受到了相当重视。在医学方面,数瓦级的窄带掺镱激光光纤激光可通过自旋偏振氦气,对像肺这样的低密度生物组织进行医学成像。在国防军事领域,由于在体积、光束质量和效率方面的优势,脉冲光纤激光在光电对抗、激光目标指示和激光雷达等应用中具有重要的地位。本文对放大器进行分类,其次对光纤放大器的计算机仿真进行综述。综述表明:①在文献中研究稳态模型的仿真比较广泛;②研究动态模型的仿真已经日趋成为热点。但是基于弱反馈下的掺镱放大器的研究较少。我们对基于弱反馈下掺镱光纤放大器的输出特性已经进行了初步的实验研究,本论文就是要针对实验结果进行理论仿真。首先在理论的基础上建立数学模型,分别从稳态过程与动态过程两个角度进行分析;并且研究了使用的算法:四阶龙格——库塔算法和有限元算法。通过计算机编程分析,考虑连续信号输入时,放大器存在弱反馈的条件下,泵浦功率越高,弱反馈引起的后向放大信号消耗更多上能级粒子数,正向的信号输出功率随着光纤长度的增加而降低;脉冲信号输入时,特别是低占空比的脉冲信号进入光纤中时,在弱反馈的条件下,由于脉冲间隔时间较长,在脉冲间隔的时间内会造成ASE的积累,使得不在信号光波长处产生寄生激射和自脉动。这些仿真结果都很好的验证了实验的结果,为优化实际应用中的放大器器件选择有很好的指导作用。另外对马赫-曾德复合腔激光器在实验的基础上进行理论分析和仿真。在被动控制方案的原理下,实验得到的泄露功率输出特性与已有的理论模拟结果吻合较好,并通过分析泄露功率的输出特性深入研究了复合腔内自组织相干合成机制。对相干组合高功率光纤激光器具有一定的指导意义。