超连续谱光源宽光谱、高亮度的优异性能使其在通信技术、光谱学、计量学、生物医学及光电对抗等领域有着重要的应用前景。在光纤放大器中直接产生超连续谱是获得高功率超连续谱光源的有效途径,该方法将激光增益放大过程与非线性效应展宽光谱过程结合在一个光纤放大器内,使得系统输出效率高,结构简单紧凑,易于制作。由于放大器中的热管理问题以及增益光纤纤芯对输出功率的限制,目前见于报道的光纤放大器中产生的超连续谱输出功率最高为177.6 W。为了进一步提高单根光纤输出超连续谱的功率水平,本文基于掺镱光纤放大器对超连续谱光源的非相干功率合束进行了理论和实验研究。主要内容包括:一、参照传统光纤激光功率合束器的制作方法与设计原则,对7×1光纤宽谱功率合束器进行了仿真模拟,计算了不同波长输入光由中心输入光纤入射并通过合束器后的光场分布变化以及功率变化,证明了合束器对波长为1060 nm至1700 nm的不同单波长激光具有相同的功率透过率。计算并对比不同波长入射光在合束器输出端的光束质量,分析了波长对输出光光束质量的影响。模拟分析了由外围输入光纤入射的激光在通过合束器前后的光场变化,分析得知由外围输入光纤入射的不同波长激光功率透过率均高于98%,但输出光束质量较差。从功率合束的要求上理论验证了超连续谱非相干功率合束的可行性。按照仿真结构实验制作了一个7×1光纤宽谱功率合束器。二、制作了非相干功率合束所需的七路超连续谱光源。用一个皮秒脉冲激光器作为种子源为七个相同结构的光纤放大器提供信号光,以其中一路放大器为例详细说明了三级主振荡功率放大结构(master oscillator power amplifier,MOPA)掺镱光纤放大器的制作过程。在七路光纤放大器的主放大级中获得了七束输出平均功率百瓦量级,输出光谱覆盖1060-1700 nm的高功率近红外超连续谱。三、使用制作的光纤宽谱功率合束器进行了超连续谱光源非相干功率合束实验。首先改变种子激光器输出参数,在两路放大器中获得低重频、低功率、宽光谱的超连续谱输出,进行低功率下的验证实验。两束低功率超连续谱合束后总合束效率接近100%,合束器输出谱宽覆盖1060-1700 nm,通过对比合束前后的光谱形状,证明了合束器在近红外波段内对不同波长成分具有相同的功率透过率。之后用七路光纤放大器进行高功率超连续谱的非相干功率合束实验,每一路超连续谱在单独通过合束器时功率通过率均高于90%,合束前后光谱基本一致,证明了合束器在高功率情况下同样对不同波长成分具有基本相同的合束效果。用七路光纤放大器作为光源,进行高功率下的超连续谱非相干功率合束实验,最终在合束器纤芯直径为100μm的输出光纤中获得平均功率802 W,光谱覆盖1060-1700nm的高功率超连续谱输出,初步估算输出光束发散角约为80 mrad。