超连续谱光源的主要参数包括带宽和相干性,因此本论文的工作分为两个部分:第一,通过材料色散调节,降低硫系玻璃的色散零点,为中红外光源全光纤化以及宽光谱输出创造有利条件。第二,通过波导色散调节实现全正色散分布,提高输出光谱的相干性。国际上关于硫系光纤在中红外激光器泵浦下实现的超连续谱输出的研究已有大量报道,已报道的阶跃型光纤包括As2Se3、As2S3、Ge As Se、Ge Te-Ag I等均采用长波光学参量放大（OPA）激光器脉冲泵浦。但是OPA体积庞大,不利于器件的便携和集成。微结构光纤,如光子晶体光纤（PCF）,可以一定程度上调节光纤的波导色散,但是硫系PCF制备难度过高,因此本文选择材料色散调节探索中红外光源的全光纤化。本文前半部分工作着眼于波导色散调节,利用W型折射率分布、双包层结构的方式使Ge-As-Se-Te组分的零色散点红移,计算出了光纤的色散曲线,实现了色散曲线的全正分布。模拟并实验输出了超连续谱,并对其相干性进行了模拟计算,证明光谱的相干性得到了较大的改善,验证了波导色散调节的有效性。本文后半部分主要研究材料色散调节,即将碘单质引入高纯硫系玻璃基质中,使其材料零色散点发生蓝移。首先制备了Ge-S-I硫卤玻璃,成功验证了碘单质对材料零色散点的调节作用,并且验证了硫卤玻璃及光纤制备的可能性,为接下来制备高纯新型硫卤玻璃奠定了基础。随后的工作中提出了新型硫卤玻璃组分Ge-As-Se-I,将碘单质引入Ge-As-Se高纯玻璃基质中,成功使其零色散点发生蓝移。解决了硫卤玻璃中关键的水峰问题,成功制备出了损耗相对较低的硫卤光纤。模拟计算出了光纤的基模色散,验证了材料色散调节的有效性。另外,实验泵浦输出了较宽的超连续谱,并对光谱的演变过程进行了模拟分析。本文第一章为绪论,简要介绍了中红外超连续谱,回顾了近年来关于软玻璃的超连续谱研究现状并重点介绍了硫系光纤红外超连续谱研究进展,并提出了本工作的研究内容。第二章介绍了硫卤玻璃和超连续谱的基本理论,研究了几种硫卤玻璃体系及其成波区,探讨硫卤玻璃的一些基本性质,发现这种玻璃体系可能满足低色散硫系玻璃的要求。第三章主要介绍了通过波导色散调节实现全正色散分布,制备出了结构良好的双包层Ge-As-Se-Te光纤,对光纤的损耗进行了测试,实现了较低损耗,模拟并实验泵浦出了高相干性的超连续谱,并对输出超连续谱的相干性进行了模拟计算。第四章主要介绍了通过组分优化调节材料零色散点,即大带隙低色散硫系玻璃Ge-S-I的制备,以及各项性能测试,包括玻璃的制备、光纤拉制、玻璃的热学性能、红外透过光谱、折射率、材料色散曲线、光学带隙和光纤损耗。第五章主要介绍了新型硫卤玻璃Ge-As-Se-I及低损耗低零散点光纤的制备,以及各项性能测试,包括玻璃及预制棒的制备、光纤拉制、玻璃的红外透过光谱、折射率、光纤色散、光纤损耗、模拟和实验输出超连续谱以及光谱演变机制模拟及分析。最后一部分为总结和展望,总结了本论文所取得的主要研究成果以及需要进一步解决的问题。