在光纤中实现全光控制和脉冲质量平衡非常重要。通过孤子俘获可以实现强光对弱光的控制,为了将孤子俘获更好的应用于光通信技术,需要对孤子俘获的条件和规律进行系统的、清晰明了的分析。堆积脉冲是为了更容易的实现高功率激光的控制和脉冲质量平衡,它是由若干子脉冲相互交叉叠加而成的。为更好的体现堆积脉冲传输过程中的非线性相互作用及考察每个子脉冲的变化规律,需要利用基于子脉冲非线性相互作用的传输模型对堆积脉冲的传输特性进行研究。首先,借鉴单模光纤中单脉冲传输的非线性薛定谔方程,讨论了两束脉冲在光纤中相互作用传输时的非线性传输演化方程,并把两束脉冲传输的非线性演化方程拓展到了多束脉冲相互传输的非线性演化方程。其次,在理论和数值上系统地研究了低功率孤子的俘获规律,发现弱激光脉冲可以被高功率激光俘获为孤子或准孤子,俘获的准孤子呈现出非对称的周期性演化。当弱脉冲被高功率激光几乎完全俘获时,演化为中心对称的低功率孤子;被部分俘获时,演化为不对称的低功率准孤子。低功率准孤子的一部分波形为孤子,另一部分波形比孤子波形部分宽,并最终导致低功率脉冲的周期性演化。低功率俘获孤子或准孤子可以从任意的钟形脉冲中获取。最后,基于子脉冲非线性相互作用,利用耦合非线性传输模型,对堆积脉冲的非线性传输和峰均比进行了研究,给出了能够使不同类型堆积脉冲在非线性传输过程中保持形状不变的归一化子脉冲延迟的大致取值。研究发现,当堆积脉冲的子脉冲间存在重叠时,在传输过程中时间相干会导致子脉冲间发生相互作用从而改变其脉冲质量。在不同子脉冲延迟情况下,堆积脉冲的强度和峰均比随传输距离的变化而改变,而且变化幅度均随子脉冲延迟的增大而减小。