超连续谱(Supercontinuum,SC)是指输入脉冲在非线性介质中传输时,很多新的频率成分产生,出现了在光纤输出端脉冲频谱比输入脉冲频谱宽的一种物理现象。光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)是一种新型的微结构光纤,其高非线性和灵活设计的色散特性成为研究色散波和超连续谱产生的优良物理载体。脉冲传输时受到PCF中各种高阶非线性效应的影响,其中包含高阶色散还有自相位调制、自陡效应、受激拉曼散射等高阶非线性效应。利用PCF来研究SC引起学者们的兴趣。对色散波和孤子的生成过程进行深入探讨是研究SC的生成过程的必经之路。本文从理论上和实验上模拟分析不同色散斜率情况下对产生超连续谱产生的影响。第一:从物理学上入手推导脉冲在非线性介质中遵循的传输方程,并利用数值算法求解方程;介绍脉冲精确测量技术,并对经过测量的脉冲进行精确分析。第二:研究了具有高非线性的PCF作为光脉冲的传输介质时,脉冲会受到各种非线性效应的影响。其中,群速度色散使得输入脉冲展宽。自相位调制使得脉冲的输出频谱中出现了新的频率成分,输出频谱光谱展宽。自陡效应引起脉冲发生畸变,脉冲后沿变陡前沿变得平缓。脉冲内拉曼散射作用使得能量不断的从蓝端向红端转移,随着距离的增加,发生了孤子的红移现象。第三:在本文中采用C++代码运行数据,并利用matlab进行实验仿真。根据实验需求设计了具有三个零色散点PCF,它不仅具有正色散斜率还有负色散斜率,分析当相同的泵浦波长处于不同光纤色散斜率情况下时,通过仿真实验分析脉冲在光纤中传输时的频域演化图。实验表明,在不同色散斜率情况下,色散波生成有所不同,输出频谱不同。当泵浦波长处于正色散斜率时且不断增大,蓝移色散波减少;当脉冲传输到色散斜率为负的第二个零色散波长附近,红移色散波增强。在长波长正常色散区与长波长反常色散区之间发生了明显的孤子频谱遂穿现象,导致脉冲频谱展宽；同时,在频域中色散波孤子形成的越晚;随着色散斜率的增加生成的超连续谱平坦性增强。