С использованием кластера ИВЦ НГУ выполнен цикл работ, посвящённых исследованию лазерной генерации и спектральному преобразованию лазерного излучения в оптических волокнах и микрорезонаторах. В частности, протестирована и исследована новая высокоэффективная численная модель, позволяющая исследовать спектральные и временные свойства лазерных импульсов в процессе ВКР-преобразования и учитывающая Керровскую нелинейность и дисперсию групповых скоростей. Модель позволяет качественно воспроизвести спектральный профиль ВКР-усиления в приближении медленно меняющихся амплитуд с использованием пары сеток (для Стоксовой волны и накачки) с уменьшенным числом узлов. Предложенная новая модель была протестирована на задаче распространения 100-пс лазерных импульсов по оптическому волокну. Продемонстрировано, что предложенная численная модель обеспечивает точность лучше 10% для скорости роста энергии Стоксовой волны, при этом позволяя повысить быстродействие и уменьшить использование оперативной памяти в 8 раз по сравнению с широко используемой моделью на основе обобщённого нелинейного уравнения Шрёдингера. С использованием новой модели был выполнен численный анализ механизма преобразования шумоподобных лазерных импульсов в когерентные импульсы посредством ВКР. Были найдены условия, позволяющие повысить эффективность преобразования до 45%. Исследованы границы области параметров, позволяющие выполнять спектральное преобразование, а также условия для генерации солитонных молекул в Стоксовой волне. Продемонстрирована возможность значительно снизить требования к скорости и динамическому диапазону изменения мощности накачки и, таким образом, упростить схему синхронной накачки волоконных лазеров на основе Yb, используя гармоническую модуляцию мощности накачки для получения импульсной генерации в режиме синхронизации мод волоконного резонатора. С помощью численного моделирования найдены и исследованы новые солитонные решения в задаче о генерации субгармоники в микрорезонаторах с квадратичной нелинейностью, принципиально отличающиеся от известных ранее для случая микрорезонаторов с кубической нелинейностью.