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随着红外探测技术与激光器的不断发展，红外波段的高功率超连续谱光源应用范围更加广泛，例如航天、生物医学、红外传感、物种识别、污染物监测等诸多前沿领域，因此国内外研究超连续谱光源也逐渐成为热点。红外超连续谱是窄带高强度脉冲泵浦高非线性材料介质，通过色散与高非线性的共同作用产生频谱展宽的现象，其展宽范围可以扩展到红外区域。因此，研究红外超连续谱是非常必要的一项课题。 要产生宽且平坦的红外超连续谱，应具有两个必要条件：一是总色散曲线要尽可能平坦且取值较小，输入脉冲波长与零色散点要匹配；二是介质材料具有较高的非线性。本文主要围绕硫系玻璃材料展开课题的研究，硫系玻璃具有极宽的红外透过范围（其中S基硫系玻璃为0.4～11m，Se基硫系玻璃为1～15m，Te基硫系玻璃为2～20m），极高的线性折射率（2.2～3.5）和非线性折射率系数n2（是石英玻璃的100～1000倍），此外以硫系玻璃为基质的光子晶体光纤拥有许多传统芯-包结构光纤所不具有的独特性质，如在中红外区域透过率高且透过范围广，高于石英玻璃达2～3个数量级的非线性系数，无截止单模传输，色散可控和有效模场面积可调等。其中，色散可控和高非线性对超连续谱的产生有非常大的优势，通过灵活调控色散零点和色散曲线的平坦度可以产生较高质量的红外超连续光谱；非线性是影响超连续谱产生的重要因素，通过减小模场面积、合理选择介质材料可以实现较高的非线性。本文研究了Ge20Sb15Se65玻璃的光学、热学、机械等方面的特性，并以此为基质从理论和实验两个方面深入分析该介质材料制备的光纤中超连续谱输出，文章的组成结构如下： 第一章绪论简要概述了超连续谱近年来的研究进展及其使用领域，对比总结出获得超连续谱的常见光纤。介绍了硫系玻璃在光学、热学等方面的性能特征，然后结合光子晶体光纤的特性说明了本文的研究内容和意义。 第二章从麦克斯韦方程组入手，介绍了电磁波所满足的波动方程，进一步分析了适于解释光脉冲传输的传输方程，最后推导出广义非线性薛定谔方程。针对非线性薛定谔方程，熟悉解该方程的常用算法并深入分析了各种非线性效应对超连续谱的影响。 第三章依据有限元法设计了三层结构和两层复合材料的硫系光子晶体光纤，分别研究了不同结构参数下光纤色散曲线的变化，计算了不同输入波长下输出的超连续谱的差异，并探究了峰值功率、脉冲宽度、泵浦波长等因素对输出超连续谱的影响。 第四章实验部分主要包括硫系玻璃Ge20Sb15Se65的提纯制备过程，并分析了块状玻璃的透过光谱、DSC、硬度等性质，采用机械钻孔法制备了不同结构的硫系光纤预制棒，探究了硫系光子晶体光纤的拉丝工艺，通过控制充入气体流量控制空气孔直径的大小，并对拉制的光纤进行红外损耗等光学性质进行测试。 第五章罗列出本论文的研究所得结论，并说明研究工作的缺陷及尚未解决的问题。