当强飞秒激光脉冲与透明介质（气体、液体和固体）相互作用时,由于各种线性和非线性光学效应的共同作用,激光脉冲在传播过程中会形成一条明亮的等离子体通道。与此同时,激光脉冲在时间和空间分布上达到相对稳定,这种现象被称之为飞秒激光成丝。由于飞秒激光成丝在众多领域,如大气远程探测、激光引雷、激光加工、超短脉冲产生、超快光谱技术等,都有着重要应用价值,近三十年来飞秒激光成丝一直是热门的前沿研究课题。然而,飞秒激光脉冲成丝背后的物理机制至今仍尚未研究清楚,例如高阶克尔效应、等离子体产生等对飞秒激光成丝的影响。因此,深入理解飞秒激光的成丝动力学行为仍是当前强场物理研究领域的重要课题。由于飞秒激光在固体中成丝的特殊性,人们无法通过在固体中激光传播路径上直接测量飞秒激光脉冲成丝过程中电子、离子等产物研究飞秒激光脉冲的传播动力学。然而,飞秒激光在固体中成丝时伴随超连续谱的产生,超连续谱的信息（如强度、偏振、空间分布）包含了飞秒激光脉冲传播动力学信息,通过研究超连续谱来反演飞秒激光在固体中成丝动力学的行为是行之有效的方法。本文中我们发展了一系列全光探测方法,主要通过测量飞秒激光在固体中成丝产生的超连续谱性质以及介质非线性折射率的改变,研究了飞秒激光在固体介质中的成丝动力学。主要内容如下:第一章主要介绍了飞秒激光脉冲成丝的相关背景及其研究进展。第二章主要介绍了我们实验中使用到的飞秒激光系统及基于光谱测量研究固体中飞秒激光成丝动力学的实验方法。第三章主要通过测量角度分辨的超连续谱研究了不同空间分布的光束在熔融石英中的成丝动力学。我们测量了伴随成丝产生的超连续谱的角分布,通过与四波混频模型、切伦科夫辐射模型和X波模型预言相对比,发现实验结果与X波模型预言吻合。这表明不同空间分布的驱动光束在成丝过程中都自发地演化成非线性X波,证实了飞秒激光成丝中X波模型的正确性。第四章主要通过Z扫描的方法研究了飞秒激光在熔融石英中的成丝动力学。我们测量了一系列归一化透过率随激光脉冲入射能量变化的曲线,发现在还未达到成丝所需能量时,飞秒激光脉冲在熔融石英中已产生明显的高阶克尔效应。当激光脉冲入射能量进一步增加到成丝所需能量时,高阶克尔效应会愈发明显。这表明飞秒激光脉冲在熔融石英中成丝时,仅用成丝理论中的“标准模型”来描述并不完备,高阶克尔效应的作用不能忽略。第五章主要通过测量超连续谱的宽度与强度特性研究了飞秒激光在氟化钡晶体中的成丝动力学。我们测量了在不同晶体取向角度下的成丝阈值能量和超连续谱蓝移截止波长,发现氟化钡晶体成丝所需阈值能量具有90°的周期性。同时发现,超连续谱的蓝移截止波长并不随晶体取向角度的变化而变化,这与成丝理论中的“标准模型”预言并不一致。这也表明飞秒激光脉冲在氟化钡晶体中成丝时仅仅考虑“标准模型”是不完备的。第六章主要通过测量超连续辐射的偏振特性研究了飞秒激光在氟化钡晶体中的成丝动力学。我们测量了在不同激光脉冲入射能量和不同晶体取向角度下超连续辐射的退极化性质,发现在大部分取向角度下,超连续辐射的退极化会随着激光脉冲入射能量的增加呈现出先增加后饱和的趋势。与此相反,当取向角度为45°时,超连续辐射的偏振特性几乎不随激光脉冲入射能量变化而变化。这些独特的偏振特性是由于交叉偏振波效应以及强场电离引起的等离子体散射效应共同造成的。这表明等离子体效应对于飞秒激光脉冲在氟化钡晶体中的成丝动力学有着重要作用。第七章为总结与展望。