采用全光纤结构保偏光纤放大器生成了高偏振度超连续谱。种子源使用一个中心波长为1064 nm，重复频率、脉冲宽度均可调的保偏脉冲光纤激光器，将种子激光器设置在重复频率5 MHz，脉宽150 ps，输出功率80 mW。种子光经过一个主振荡功率放大（MOPA）结构的保偏光纤放大器进行功率放大，经过两级预放大器和一级主放大器进行功率放大，并在主放大器中使光谱展宽，产生了高偏振度的超连续谱激光。主放大器采用纤芯/内包层直径为25 μm/400 μm的保偏双包层掺镱光纤，其长度为11 m，在976 nm处的吸收系数为2.2 dB/m。当主放大器的抽运光功率为355 W时，得到的超连续谱激光输出平均功率为196 W，斜率效率为55%，输出光谱范围为0.85～1.86 μm。

皮秒脉冲在超连续谱光源中具有重要应用，基于线形腔搭建了半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动锁模皮秒脉冲掺镱光纤激光器，详细分析对比了激光器中所用光纤光栅的反射率、反射带宽以及SESAM的宏观特性参数对锁模激光器输出脉冲特性的影响。实验结果表明: 选择10%反射率和0.3 nm反射带宽的光纤光栅比较有利于激光器的稳定锁模；光纤激光器对SESAM参数的适用范围比较大，SESAM的非饱和损耗对激光器输出平均功率影响较大，SESAM的非饱和损耗越小，激光器输出脉冲的平均功率越高。

研究了在非科尔莫哥罗夫湍流下，超连续谱光源的水平传输特性。将超连续谱视为多个窄带光谱分量的叠加。利用互谱密度方法，考虑大气衰减的影响，计算了在不同的湍流内外尺度下,光源的束宽和传输效率随非科尔莫哥罗夫谱α参数的变化关系；以及在不同湍流强度下，束宽和传输效率随光束质量的变化关系。分析结果表明：α参数和湍流的内外尺度会对超连续谱光源的传输特性产生影响。湍流会影响光束束宽，并降低光传输效率；当超连续谱光源的光谱分量为高斯基模时，湍流对其传输特性的影响尤为强烈；而当光谱分量为高阶模时，湍流带来的影响变弱，衍射成为影响传输效率的主要因素。

由于超连续谱(SC)光源具有宽谱特性，针对传统方法无法对其光束质量进行全局评价的缺陷，提出SC-M2因子这一参数。使用分步傅里叶法求解广义非线性薛定谔方程，获得超连续谱光源的光谱分布，根据光谱二阶矩方法可得到光谱重心。应用有限元方法获得超连续谱光源的近场空间分布，经自由空间传输之后获得其远场分布。由超连续谱光源的近场、远场分布以及光谱重心，定义SC-M2因子对其光束质量进行全局评价。使用这一方法可对超连续谱光源的光束质量进行全面分析，并且适用于不同超连续谱光源之间的比较。

色散是光子晶体光纤最为重要的特征参量之一。在分析当前各数值计算方法特点的基础上，将最简单的经验公式法和基于多级法的光学系统超高节免设备(CUDOS)仿真软件结合起来，对全内反射型光子晶体光纤的色散特性进行了数值计算，分析了孔径d、孔间距Λ以及d/Λ对色散的影响，得到了一些对于光子晶体光纤的设计具有一定的指导意义的结论。同时，利用之前搭建的基于超连续谱白光干涉仪的超宽波段、高精度色散测量系统，对孔径d=2.17 μm、孔间距Λ=3.47 μm的全内反射型光子晶体光纤的色散系数进行了测量。实验结果与数值计算的结果基本吻合，零色散点基本一致，理论值和实验值分别为1.018 μm和0.973 μm，较好地验证了数值计算方法和色散测量系统的有效性。

超连续谱的产生是光子晶体光纤的重要应用之一。将脉宽小于1 ns、重复频率约为6.85 kHz、平均输出功率小于100 mW、中心波长约为1064.5 nm的脉冲激光注入一段长度约为15 m，结构参数为：空气孔直径d=2.205 μm,孔间距Λ=3.359 μm，纤芯直径约为4.5 μm，零色散波长λZDW=1016 nm的高非线性光子晶体光纤中，获得了频谱宽度超过1100 nm的超连续谱。该超连续谱也为脉冲激光，其重复频率与抽运脉冲激光相同，单个脉冲宽度由于色散作用有所展宽。除残余抽运光在1064.5 nm处产生一个高峰，在测量频带600~1700 nm内超连续谱的光谱强度非常平坦，变化在10 dB以内，是一个较好的超连续谱白光光源。