光纤激光器不仅广泛运用于光通信领域(如用于波分复用(WDM)系统的多波长光纤激光器和时分复用(OTDM)的超高速锁模光纤脉冲激光器) ,而且在超快光学、光纤传感、工业加工、光信息处理、全色显示、激光制导、激光印刷、医疗等领域都具有广阔而重要的应用。在光纤激光器中,锁模光纤激光器不但可以为光纤通信系统提供兼容的超短脉冲源,且在光纤传感和锁模基础研究方面也有着重要的作用,已引起人们的极大兴趣。被动锁模光纤激光器比主动锁模光纤激光器能产生更短的脉冲。另外,由于其不需要任何外界的有源调制器件,因此其腔体结构不仅更加简单,而且还可以实现全光纤集成。SOA其工作波长范围大、体积小、功耗低、反应速度快、非线性大和易于集成等优点,在DWDM网络扮演越来越重要的角色。同利用光纤非线性被动锁模光纤激光器相比, SOA被动锁模光纤激光器具有简单、方便、分析设计速度快、成本低廉等优点。本文对半导体光放大器的基本理论,基于SOA被动锁模光纤激光器数值仿真模型和实验进行了较为系统和深入的研究,主要包括以下几个方面:总结了当前被动锁模光纤激光器的研究进展,分析了其工作原理、锁模方法、特点及关键技术。较为系统地论述了半导体光放大器的基本结构和工作原理,在此基础上导出了基于腔内电磁场随机光场展开的SOA行波方程和载流子速率方程。建立半导体光放大器动态模型,并对模型进行数值化,利用matlb语言实现对SOA被动锁模光纤激光器的仿真,详细分析滤波器对锁模脉冲了,研究了各种参数对半导体光放大器性能的影响。利用所建立的半导体光放大器时域动态模型仿真,提出利用偏振非对称及SOA非线性光学环镜NOLM对锁模脉冲的方案。对SOA被动锁模光纤激光器进行了较为系统的实验研究,并对所得到的理论与实验结果进行了分析。