基于传输矩阵法对马赫-曾德尔干涉仪的输出特性进行分析, 结果表明, 当干涉臂臂长差为中心波长与有效折射率比值的整数倍时,马赫-曾德尔干涉仪具有微分特性, 且微分阶数与级联的干涉仪数目成正比。根据信号系统理论知识, 利用马赫-曾德尔干涉仪的微分特性, 设计出基于马赫-曾德尔干涉仪的超短光脉冲合成系统, 并通过调节输入高斯脉冲及其各阶微分的加权系数, 将输入的高斯脉冲分别合成为平顶脉冲、三角脉冲以及抛物线型脉冲。改变高斯脉冲各阶微分加权系数与输入脉冲宽度发现, 输出脉冲波形基本保持不变, 系统的稳定性良好。

采用光学相位共轭补偿光纤通信系统的色散及非线性必须满足一个前提条件，即相位共轭器两边线路上的色散和非线性分布(或传输功率分布)必须严格对称，这在现有的一般传输线路（标准单模光纤加集总掺铒光纤放大器）难以实现。提出了预啁啾结合中距相位共轭的补偿方案，并进行了数值计算。结果表明，通过在发送端对输入脉冲进行预啁啾展宽，可有效地减轻非线性效应与色散的相互作用，获得理想的补偿效果；对于皮秒超短光脉冲传输，脉冲内拉曼散射相对于三阶色散对补偿结果的影响很小，因此，频域相位共轭相对于时域相位共轭具有更好的综合补偿性能。该方案简单易行，无需对已敷设好的线路作较大改动。

为了探讨超短光脉冲在分布式光纤放大器中的传输放大特性及影响因素, 建立了光脉冲在光纤放大器中的基本传输方程, 以掺镱光纤放大器为例, 采用分步傅里叶变换法对放大器中光脉冲的演变进行了模拟, 讨论了初始啁啾和增益色散的影响。结果表明, 当光脉冲在分布式光纤放大器中传输时, 光纤的色散、非线性效应均会影响脉冲的形状和频谱, 光脉冲初始啁啾也会对脉冲的传输状态产生影响; 对于宽频谱光脉冲, 增益色散相当于一种损耗机制, 应该考虑其影响。相关结果对光纤放大器的系统设计和优化具有一定的参考价值。

The performance of a novel all-optical sampling orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system is proposed and analyzed. Time delays and phase shifters are used to realize all optical forward/inverse discrete Fourier transform (DFT/IDFT). Different system configurations are tested and analyzed to optimize the performance, including the system capacity, modulation formats, DFT/IDFT constructions, and the width of the sample pulse. The 50- and 100-Gb/s real-time all-optical sampling (AOS) OFDM systems are investigated. All results are analyzed, and useful suggestions are offered for future high-speed applications.

数值模拟了自相似脉冲的产生与压缩，得到一种产生高能量飞秒光脉冲的新方法.结果表明：利用掺铒光纤对光脉冲进行自相似传输，可得到含线性频率啁啾的高能量自相似光脉冲；自相似光脉冲经过空芯光子带隙光纤的一级线性压缩和高非线性光纤的二级非线性压缩，可获得高峰值功率的飞秒光脉冲；压缩过程中存在最佳光纤长度；喇曼自频移和自陡效应对脉冲压缩产生不利影响.

文章通过数值计算研究了掺铒光纤放大器(EDFA)中超短光脉冲放大的情况。结果表明, 当相邻两超短脉冲的初始间距较小时, 两脉冲在放大过程中会相互吸引, 并产生新的子脉冲, 从而导致放大效果变差。增大初始间距并不能有效地改善放大效果。为此, 提出对输入光脉冲对引入合适的初始啁啾的方法, 该方法可以减小因光脉冲互作用带来的负面影响, 提高脉冲放大质量。

文章综述了高速光纤网络中的超短光脉冲产生技术及其进展, 讨论了实现高效率脉冲压缩的途径, 介绍了作者利用阶梯色散渐减光纤环镜代替色散渐减光纤环镜的光脉冲压缩方法的研究成果。数值计算表明, 该方法的压缩效果与色散渐减光纤环镜的压缩效果基本一致, 解决了色散渐减光纤制作和选择困难的问题, 给系统设计带来了方便。

提出了一种产生高消光比超短光脉冲的新方法。利用相位调制器调制连续光生成瞅明光，而后利用M-Z 强度调制器的倍频调制抑制对压缩不利的明瞅部分的影响，再通过等效明嗽光纤光栅进行压缩产生光脉冲。理论和仿真结果表明，该方法可以很好地消除光脉冲的基底及减小旁瓣，产生消光比大于30 dB 、波形理想的光脉冲，具有很强的可实现性。最后利用实际制作的色散系数为380 ps/nm 的等效明瞅光纤光栅对该方法进行了实验验证，结果表明，在重复频率为2.5 GHz 、相位调制系数为9 时，可产生脉宽小于18 ps 的高质量光脉冲。

采用两种不同的皮秒光脉冲波形进行了门模单光子探测实验.测量了单光子探测效率随探测器和超短脉冲光源之间的同步延迟细微调节时的变化曲线.结果表明：光脉冲波形直接影响光子到达时间与门脉冲时间窗口之间的精确同步和探测效率, 使用其中一种脉宽较短的皮秒光脉冲时探测效率比使用另一种脉冲提高了约9%.

在时间域中研究了载波相位对超短正弦高斯脉冲的影响.给出了超短正弦高斯脉冲的脉冲能量和时间重心的解析表达式和数值模拟结果.结果表明载波相位和正弦函数的参数对超短正弦高斯脉冲的脉冲能量和时间重心有很大的影响.当载波相位等于nπ和2n+1π/2时，超短正弦高斯脉冲的脉冲能量分别达到最小和最大值；当载波相位等于2n+1π/4时，载波相位对超短正弦高斯脉冲的脉冲能量没有影响.当载波相位等于4n+3π/4和4n+1π/4时，超短正弦高斯脉冲的时间重心分别达到最小和最大值；当载波相位等于nπ/2时，超短正弦高斯脉冲的时间重心不发生变化.