超常介质是一种由尺寸很小甚至可以达到纳米的微结构单元有序排列而组成的一种非天然的人工材料,其宏观电磁参数可通过改变微结构单元来调节。超常介质因具有可调的色散介电常数和磁导率而表现出许多奇异的电磁特性,如负的折射率、完美成像等。最近几年,有关超常介质的研究在物理学、材料学、化学及工程学等领域引起广泛关注。在非线性光学方面,随着光频非线性超常介质的实现,超短脉冲的非线性传输迅速成为一个新的研究热点。本文基于超常介质中描述超短脉冲传输的归一化非线性薛定谔方程,运用分步傅里叶算法,数值分析了高阶效应,尤其是饱和非线性效应和四阶色散效应对自聚焦超常介质反常群速度色散区中孤子拉曼自频移的影响。该研究结果为进一步研究超常介质中超短脉冲传输特性提供了一定的理论参考价值。本文的具体内容如下：(1)简单介绍了超常介质、超短脉冲非线性传输和孤子自频移的发展背景以及研究现状。(2)采用包含拉曼项的非线性薛定谔方程来描述超短脉冲在超常介质中的非线性传输,数值分析了饱和非线性效应对孤子拉曼自频移的影响。结果表明,在负折射超常介质反常群速度色散区中,饱和非线性效应恒为负,负的饱和非线性效应会加速孤子拉曼自频移,同时使得孤子频谱展宽。在正折射超常介质中,饱和非线性效应恒为正,正饱和非线性效应会抑制孤子拉曼自频移,同时使得孤子频谱压缩。同时,数值模拟发现,在饱和非线性效应、自陡效应与三阶色散效应共同作用下,孤子自频移总体上受到了抑制。(3)数值分析了超常介质中四阶色散对孤子拉曼自频移的影响。结果表明,与饱和非线性效应对拉曼孤子自频移的影响不同,在负折射超常介质中,反常群速度色散区对应的四阶色散系数均为负,负的四阶色散抑制了孤子拉曼自频移；在正折射超常介质中,群速度色散恒为负,四阶色散系数可正可负,负的四阶色散效应抑制了孤子拉曼自频移,而正的四阶色散效应会加速了孤子拉曼自频移。另外,我们初步讨论了四阶色散效应分别与三阶色散,自陡及饱和非线性效应共同作用下对孤子自频移的影响。