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超连续谱(SC)在光谱分析、精密测量、相干成像和非线性光学等领域具有重要的应用。基于被动锁模光纤激光器泵浦光子晶体光纤(PCF)产生的SC光源具有结构紧凑、成本低等优势，代表着当今SC光源的技术发展趋势，本学位论文围绕这种SC产生中关键理论与技术问题开展研究，主要内容包括: 讨论了超短脉冲在光纤中色散非线性传输的数学模型及其适用范围;解决了广义非线性薛定谔方程（GNLSE）的快速高效数值求解问题，并将相互作用表象下的四阶龙格库塔法推广到应用到求解耦合的GNLSE，极大提高了求解速度和精度。 采用有限元方法对PCF的色散与非线性特性进行了研究与设计;研究了脉冲在PCF中色散非线性传输行为，阐明了负色散区飞秒和皮秒脉冲泵浦单个零色散点和全正色散PCF中SC的产生机理、时域和频域演化行为以及输出SC的相干特性，并揭示了受激拉曼散射对全正色散PCF超连续谱产生的影响。 在全正色散锁模光纤激光器的研究中，讨论了不同锁模状态下的锁模输出脉冲特性;研制了基于离散器件的全正色散锁模光纤激光器，获得了最短达65fs的锁模脉冲，并实验研究了基于空间锁模器件的全正色散锁模光纤激光器输出特性及其影响因素;从理论和实验两方面揭示了色散分布对全正色散锁模光纤激光器输出特性的影响规律。 发展了一种适用于构建高重频全正色散锁模光纤激光器的光纤混合器，获得高达330MHz重频的锁模光纤激光器;并利用高重频全正色散锁模光纤激光器种子源，经放大后泵浦PCF，产生了谱宽为600-2000nm高功率SC。 以上研究结果对全正色散锁模光纤激光器和超连续谱产生的研究、结构设计与特性优化都具有重要参考价值。