皮秒光纤激光器因为其稳定性高、容易启动、脉冲窄、价格低廉等优点而被广泛研究。产生的皮秒脉冲由于高峰值功率、高重复率、传输距离远、精度高、能量大等特点而成为新兴的研究热门。结合可饱和吸收镜(SESAM镜)的特性和光纤结构材质的优越性,使得基于SESAM镜的皮秒光纤激光器更是成为了各领域研究重点。因此对其进行的理论数值研究,不仅能降低实验的繁琐步骤,更能直观的反应出各参数对脉冲的影响。所以这种理论分析是非常有必要的。通常SESAM镜的结构主要包含有可饱和吸收体和半导体反射镜两个部分。对不同的光强吸收能力不一样,在未达到可饱和吸收光强前,吸收损耗能力随光强的变大而逐渐变弱。所以不仅能充当腔镜,并且能实现脉冲锁模,具有很好的锁模效果,从而降低了结构的复杂程度。本论文主要研究的是一种基于SESAM镜的线性腔结构皮秒光纤激光器。主要从掺镱光纤、SESAM镜、布拉格光栅(FBG)等角度,利用不同的公式方程,对脉冲波形及功率的影响,以及增益介质的选择进行了数值分析。主要研究内容如下:1、分析了所研究的光纤激光器结构和原理,详细推导了数值分析所用到的公式,分析了光纤的传输特性,主要从光纤的色散和非线性两个方面讨论了其对脉冲宽度及形状的影响。2、详细分析了增益光纤的结构,以及选取Yb3+为增益介质的原因,并且利用MATLAB及速率方程,在两个腔镜的反射率、泵浦功率、掺杂浓度、光纤长度等方面对腔内脉冲功率分布及腔外脉冲功率变化做了一个系统的分析。3、阐述了SESAM镜的结构优点及发展情况,依据SESAM镜的锁模特性,按照fox-li迭代的方法,利用线性薛定谔方程以及传输方程对SESAM镜的调制深度对脉冲的影响进行了数值分析。找出了当调制深度△R大于3.8%才能保证理想脉冲效果。4、阐述了FBG的特性及制作方法和对应的具体公式,在此基础上改变FBG的长度及耦合系数,来讨论其对脉宽的变化和形成畸变的原因。并对脉冲传输特性进行了分析,得到当4.9nm≤LFBG≤7.9nm和8.1nm≤LFBG≤11.1nm,能够得到很好的脉冲输出。