超短脉冲激光在诸多领域有着重要应用,如生物技术,超快光学技术,超精细加工等,同时也是应用于WDM/OTDM(波分复用和光时分复用)实现未来大容量超高速光纤通信系统的关键技术之一。锁模激光器作为产生超短脉冲的主要方法之一,一直以来备受关注。与其它锁模技术相比,利用半导体可饱和吸收镜(SESAM, Semiconductor Saturable Absorber Mirror)实现的全光纤被动锁模激光器,无需任何主动器件,结构简单,对腔长变化不敏感,可实现自启动并稳定锁模。这些特点,使之成为超短脉冲激光领域的研究热点之一。本文针对基于SESAM的被动锁模光纤激光器的工作特性进行了详细的理论分析和数值仿真研究。论文的主要创新之处在于,不同于前人采用路径平均简化分析模型的方法,本文针对激光器中每一个器件的物理特性,建立了一个全新的更加细致的理论分析模型,并基于该模型展开各个因素对激光器特性影响的研究。具体内容如下：1.简述了锁模的基本原理,并对几种基本锁模类型作了简单介绍和比较。论述了SESAM的工作原理,主要特性及其锁模机理等。2.从麦克斯韦方程组出发,推导出脉冲的传输方程；分析掺铒光纤放大器(EDFA)的工作原理,从速率方程出发,推导出铒光纤部分的数值计算方程：考虑其他器件的物理特性。综合各个部分的计算,建立起基于SESAM的被动锁模光纤激光器的数值分析模型。3.利用该模型仿真可以观察到调Q及稳定锁模。由于该分析模型是基于光场进行计算的,可以清晰观察到锁模的形成过程。另外与多组现有实验数据对比,模拟结果的变化趋势与实验现象基本一致。4.以该模型为基础,展开各个因素对激光器工作特性影响的研究,如色散,非线性因子,泵浦功率,SESAM参数等等。通过对结果的分析,总结出各个因素对激光器工作特性影响的规律。由于实际实验参数调整受到诸多因素的限制,如产品质量,型号,资金限制等等,研究内容有限；数值模拟参数调整则更为自由,总结规律也更为方便,模拟结果可作为更深入实验研究的重要参考,具有很好的指导意义。