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中红外光纤激光器因为其特殊的输出波长，被广泛的应用于国防，生物医疗，通信，传感等领域，近些年一直是人们研究的热点之一。而普通石英光纤由于本征吸收，在大于2μm的波段损耗很大，使其应用受到限制。为了打破这种限制，人们致力于研究适合在中红外波段传输的新材料及新掺杂的光纤，主要有氟化物光纤和硫化物光纤，通过掺入Tm3+、Ho3+、Er3+等离子实现多种激光波长输出。但由于这两种光纤在拉制和掺杂控制等方面的技术比较困难，成本造价高。另一个克服普通石英光纤限制的方案就是利用液芯光纤，其导光范围由纤芯所充溶液决定，在纤芯充入具有高非线性系数且在中红外透明的溶液制成液芯光纤，可以很好的应用于中红外光谱产生中。相较于传统的空间耦合液体池结构，具有高耦合效率、高集成度和灵活性的全光纤耦合结构是液芯光纤实用化的基础。基于以上分析，本文对部分光纤结构以及全光纤结构液芯中红外激光源进行了系统研究，主要内容分为以下几个部分: 1.对液芯光纤受激拉曼和超连续谱的产生进行了理论研究。首先阐述了光脉冲在光纤中传输时的非线性等基本概念，接着对光纤中受激拉曼效应的产生过程进行了分析，并研究了拉曼产生的阈值特性。最后对超连续谱的形成进行了基础理论分析。 2.在液芯光纤中充入高折射率溶液，利用1μm亚纳秒激光器作为泵浦源，得到了多阶中红外拉曼激光输出。通过搭建全光纤结构的液芯耦合装置，获得了90％以上的耦合效率。然后将不同比例的CCl4和CS2混合溶液充入液芯光纤中，泵浦得到了最高10阶的拉曼输出，目前可测得的最长波长为2.08μm，拉曼阈值最低为0.3mW。实验上发现拉曼信号的注入对受激拉曼散射的产生起到了促进作用。 3.在液芯光子晶体光纤中充入低折射率溶液，利用1μm亚纳秒激光器作为泵浦源，得到了多阶拉曼激光输出。对空芯光子晶体光纤进行了包层孔的塌缩和端面切割处理。利用上述液芯全光纤耦合结构，在1.5m长、纤芯直径10μm的空芯光子晶体光纤纤芯中充入CCl4溶液，最终产生了7阶拉曼输出。 4.采用2μm皮秒脉冲激光器作为液芯光纤的泵浦源进行液芯中红外全光纤结构超连续谱的实验研究。首先利用SESAM锁模技术，搭建了线形腔结构的皮秒脉冲种子源，重复频率为15.9MHz，脉冲宽度为10ps，最大输出平均功率为26mW。然后搭建了2μm掺铥光纤放大器对该种子源进行放大，得到了最大平均输出功率为1.8W的脉冲激光。最后用该激光器泵浦一段3.5m长的CS2芯液芯光纤，得到了1.5μm～2.3μm的超连续谱输出。