超连续谱是指超短激光脉冲在光纤或非线性介质中传输时,由于光纤的色散特性以及多种复杂的非线性效应共同决定了入射脉冲光谱被展宽的现象。由于中红外超连续谱光源具有超宽频谱、高亮度和高相干等特性,在诸多领域有着广泛的应用,因此,研究中红外超连续谱光源是非常必要的。随着用于产生中红外超连续谱的光纤介质的研究与发展,以及泵浦激光器技术的提高,从长脉冲到超短脉冲,再到泵浦波长可调均已实现,将极大地促进中红外超连续谱的研究与发展。中红外超连续谱的产生,对光纤的色散特性、非线性系数以及中红外波长透过率的要求较高。硫化物、碲化物和氟化物软玻璃光纤不仅具有优良的中红外透过性能以及极高的非线性系数,而且通过设计光子晶体光纤的结构能够将其零色散波长移到短波长处,更容易满足对泵浦光源的需求,非常适合用来产生宽带的中红外超连续谱。目前,采用软玻璃光子晶体光纤研究中红外超连续谱的产生已是超连续谱领域的热门方向。本文主要对飞秒脉冲在高非线性悬吊芯As2S3微结构光纤中传输产生中红外超连续谱的特性进行数值模拟与分析。采用分步傅里叶算法数值求解广义非线性薛定谔方程,数值研究了泵浦激光参数以及光纤的长度对中红外超连续谱产生的影响,具体包括激光脉冲泵浦波长、脉冲峰值功率、入射脉冲宽度和参考光纤的长度。结合时域和频域随光纤长度的演化图以及光谱输出图,具体研究不同参数对中红外超连续谱产生的影响以及各种非线性效应在光谱展宽过程中所起的作用,并分析了在光纤的正常以及反常色散区起主导作用的非线性效应及其对光谱展宽的贡献。分析模拟结果可得,通过对泵浦激光脉冲参数和光纤的长度的优化,当采用激光脉冲泵浦波长为2300 nm,脉冲峰值功率为30 kW,初始脉冲半高全宽为300 fs的双曲正割型脉冲泵浦4 cm长的悬吊芯As2S3微结构参考光纤,获得了超宽带的中红外超连续谱,其频谱展宽为9μm,展宽波长覆盖范围为1-10 μm。其次,本文对碲化物软玻璃光纤和氟化物软玻璃光纤产生中红外超连续谱进行了数值模拟研究,分别采用亚碲酸盐微结构光纤和ZBLAN单模光纤来产生中红外超连续谱。通过对模拟结果的比较,对于亚碲酸盐微结构光纤,当泵浦激光脉冲波长位于参考光纤的反常色散区且接近零色散波长,选择合适的峰值功率和初始脉宽就能够产生展宽范围较宽的中红外超连续谱;对于ZBLAN单模光纤,由于其非线性系数要比硫化物和碲化物光纤小的多,所以选择较大的脉冲峰值功率可以产生宽带中红外超连续谱。结果表明,当采用泵浦波长2000 nm、峰值功率30 kW、脉冲半高全宽100 fs的飞秒脉冲泵浦一段长为10 cm的亚碲酸盐微结构参考光纤,获得了 1.2-4.7 μm的宽带中红外超连续谱;当采用峰值功率为1MW、泵浦波长2000 nm、脉冲半高全宽100 fs的飞秒脉冲泵浦10 cm长的ZBLAN单模参考光纤时,获得了 1.2-4 μm的宽带中红外超连续谱。