由于高功率和高能量的光孤子能够广泛应用在医学、材料加工、光通信、光传感、光谱学和生物成像等领域,因此我们需要在被动锁模光纤激光器（Passive Mode-Locked Fiber Laser,PMLFL）中对孤子的形成机理与特性进行理论和仿真研究。本文通过使用脉冲追踪技术对光纤激光器进行建模,并采用分步傅立叶算法的改进形式进行理论模型的求解,进而着重对PMLFL中的传统孤子和耗散孤子共振脉冲进行理论和仿真研究。目前实验上观察到的传统孤子边带主要有两种:凯利边带和凹型边带。凯利边带的形成目前已经存在一个统一的解释:由于腔内存在周期性放大和损耗等扰动,当孤子在光纤激光器中传输时,孤子会辐射出色散波进而适应这些外界扰动。在此过程中,如果某些波长的色散波与孤子波之间的相位差为π的偶数倍时,光谱上将会产生凯利边带。但是凹型边带的形成机制目前并不清晰。本文通过对凯利边带的形成机制进行简单修正,推导出了凹型边带的频率间距公式,并在仿真中对该公式进行验证,仿真结果证明了凹型边带的形成是由于某些波长的色散波与孤子波之间的相位差相差π的奇数倍。耗散孤子共振（DSR）脉冲既可以产生于正色散腔,也能在负色散腔中产生。在正色散腔中,通过将复立方-五次方金兹伯格-朗道方程（CGLQ）的参数与谐振腔参数相对应,同时结合耗散孤子共振的谐振曲线,首次在正色散腔中推导出与谐振腔参数相关的耗散孤子共振脉冲峰值功率表达式。根据该表达式可以知道,耗散孤子共振脉冲的峰值功率与增益带宽的平方和腔内平均色散成反比,与饱和功率的平方成正比。最后通过仿真对上述理论进行验证,并发现仿真结果与理论结果符合得很好。该研究成果对设计高峰值功率的耗散孤子共振脉冲光纤激光器具有指导意义。在负色散腔,通过额外引入一个比较强的光谱滤波效应,进而对负色散腔耗散孤子共振脉冲的产生机制进行探究。仿真结果显示,额外引入的光谱滤波效应能够有效限制光谱展宽,进而避免了高增益的情况下脉冲发生分裂。最终仿真输出耗散孤子共振脉冲。同时发现,负色散腔中耗散孤子共振脉冲峰值功率与饱和吸收功率的关系与正色散腔中的情形是一致的。最后通过对比实验发现,负色散腔中需要存在比较强的光谱滤波效应才能够使得激光器输出耗散孤子共振脉冲。该成果对负色散腔中DSR脉冲的产生机制做出了更加清晰解释。