高能量光纤飞秒光源已被广泛应用于光纤通信、生物科学和激光技术等研究领域。目前获得飞秒光脉冲的主要方法是实现激光器锁模输出。根据谐振腔内不同的色散分布,光纤锁模激光器可分为孤子光脉冲、加宽脉冲和正色散激光器等不同种类。其中,利用正色散的耗散孤子整形技术所得光脉冲的能量最高。为了得到更高能量的飞秒光脉冲,研究人员常利用光放大和压缩相结合的技术,即在压缩前利用光纤放大器对种子光脉冲进行放大及自相似传输。本论文对新型高能量飞秒光源进行了理论和实验研究,主要内容如下:1.理论推导了超短光脉冲在光纤中传输时所满足的广义非线性薛定谔方程;阐述了求解非线性薛定谔方程的基本方法——快速分步傅里叶变换方法。2.实验研究了正色散光纤激光器,得到了脉冲宽度为3.29ps、3dB谱宽为60.0nm、中心波长在1550nm、时间带宽积为24.6、具有较大啁啾的抛物线形脉冲。通过增加泵浦功率和调节偏振控制器,得到了脉冲间隔为6.5nm的两个束缚态抛物线光脉冲。通过改变泵浦功率和调整偏振控制器的状态,实验同时得到了脉冲间隔不变的3个4个、5个束缚态自相似光脉冲。3.理论研究了利用正色散、增益随光纤长度按不同分布函数变化、含三阶色散的光纤放大器产生自相似光脉冲的全过程,利用分离变量方法,得到了同时考虑非线性相移和三阶色散的共同作用时的相位、啁啾和振幅的表达式。结果表明,由于三阶色散的存在,脉冲将失去其自相似特性和线性啁啾频率。4.利用数值模拟方法,通过非线性相移和三阶色散之间的补偿作用,对发生畸变的脉冲进行压缩,获得了具有较好压缩质量的光脉冲。研究发现,对于较小的三阶色散,存在一个最优的非线性相移与之对应。利用这个最佳值,我们获得了具有最高峰值功率的压缩脉冲。