硫系波导结合硫系玻璃材料良好的中红外透过性和光波导独特的传输特性。硫系波导在非线性光学等领域的应用前景极其广阔。因此，硫系波导在非线性光学领域的理论和实验研究已成为国内外研究的热点。本文选取硫系玻璃作为波导基质材料，从结构和非线性传输特性两方面对光波导进行研究。结构上侧重群速度色散、单模特性、有效模面积与波导结构参量之间的关系研究；在此基础上优化波导结构。探索超短脉冲在硫系光波导的中的非线性传输特性，并对脊形波导超连续谱的产生机制进行系统研究；优化设计波导长度和抽运功率，理论实现了超连续谱的产生。论文的结构安排如下：第一章绪论简述了硫系玻璃材料的特性，简单分析了光波导中涉及到的色散特性和几种非线性效应，并介绍了硫系基质波导非线性传输特性的研究和应用现状，分析了前人工作中存在的问题和不足，并提出了本论文的研究目的和研究内容。第二章介绍了文中波导的理论、波导结构分析方法和脉冲传输理论，详细介绍了有限差分法和有效折射率法等理论分析方法，根据麦克斯韦方程推导出脉冲的非线性薛定谔方程。第三章详细介绍了数值求解广义非线性薛定谔方程的分布傅里叶算法，基于该算法具体分析了对称分布傅里叶算法原理在求解光脉冲传输方程中的应用。第四章采用有限差分法系统研究了色散特性与波导结构参量之间的关系，在此基础上，分析了波导的有效模面积与波导结构的关系；利用有效折射率法进行数值模拟和研究，获得单模传输结构波导。基于上述研究结果，对波导结构进行优化设计，获得具有高非线性的亚微米脊形光波导结构参量。第五章根据广义非线性薛定谔方程，数值模拟了超短脉冲在高非线性亚微米脊形光波导中超连续谱的产生，对比了脉冲在正常色散与反常色散波导中的传输，分析了各参数对超连续谱展宽的影响，系统讨论了位于反常色散区域的光波导中，脉冲宽度、初始啁啾和抽运功率，以及脊形光波导长度对超连续谱形状和带宽的影响，优化各参量获得了带宽约800nm的超连续谱展宽。第六章对论文总结概括，并指出研究中有待改进的不足和日后有待进一步研究的领域。