2-6.5μm全光纤中红外超连续谱光源作为一种新型的激光光源,光谱覆盖重要的大气窗口,具有高亮度、高紧凑性以及热管理方便等优点,在军事和民用领域都有非常重要的价值。随着新型材料开发、特种光纤制备及高功率光纤激光等领域的不断发展,全光纤中红外超连续谱光源在输出功率、光谱宽度等方面取得了重大突破。近年来,已报道的基于氟化物光纤的中红外超连续谱光源稳定输出功率已达几十瓦。然而,受限于氟化物光纤材料的本征损耗,其光谱长波截止边被限制在5μm以下。因此,采用红外透射波段更宽的优质硫系光纤是将超连续谱拓展至5μm以上的必由之路。但受制于硫系光纤固有的折射率高、机械强度低及后处理工艺复杂等诸多因素,目前已报道的采用硫系光纤来实现中红外超连续谱光源相关工作的输出功率大多为毫瓦量级,极大地限制了该光源在相关领域的应用。本工作从理论仿真和实验两方面系统地开展了基于商用As2S3光纤的2-6.5μm瓦量级全光纤中红外超连续谱产生的研究。通过优化泵浦系统关键参数,建立软玻璃光纤耦合理论模型,分析As2S3光纤端面的损伤机制并结合实验验证成功解决了As2S3光纤在高功率耦合下端面易损伤,系统输出效率低的问题。最终实现了1.13 W的SC输出,光谱覆盖2-6.5μm。该结果填补了国内在该波段全光纤瓦量级中红外超连续谱的技术领域的空白,为进一步整机开发提供支撑。本论文结构如下:1.介绍了中红外超连续谱光源的发展史及其应用,提出新型低损耗软玻璃光纤可作为中红外光谱展宽光纤,并详细调研各个波段的全光纤中红外超连续谱光源研究进展。2.介绍了光纤中脉冲传输的非线性光学理论,包括光纤的色散以及各种非线性效应。通过分步傅立叶法求解广义非线性薛定谔方程,进行了氟化锆光纤（ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-Na F,ZBLAN）以及As2S3光纤中的超连续谱（supercontinuum,SC）产生的数值模拟。其中,在As2S3光纤的超连续谱产生仿真中,首次研究了多脉冲泵浦下光纤中的脉冲演化和光谱展宽特性,并对模拟结果展开了详细的讨论。3.开展了基于ZBLAN光纤中红外超连续谱产生的实验研究。首先完成了2μm高功率主振荡功率放大（Master-oscillator Power Amplifier,MOPA）光源的搭建,实现了单模功率＞15 W中红外超连续谱输出,光谱覆盖1.9-2.7μm。进一步级联抽运ZBLAN光纤,实现了5.03 W的功率输出,光谱覆盖2-4.2μm。4.以自制的ZBLAN中红外超连续谱光源作为泵浦源,开展了基于As2S3光纤的中红外超连续谱产生的实验研究。分析了ZBLAN光纤和As2S3光纤之间的耦合间距对耦合效率以及As2S3光纤端面损伤的影响,并研究得出40μm的最佳耦合间距。在此间距下,获得了1.13 W的中红外超连续谱功率输出,光谱覆盖2-6.5μm,并对其输出光谱特性进行详细讨论。针对As2S3光纤耦合效率低的问题,采用磁控溅射法初步开展了在As2S3光纤端面沉积Al2O3红外增透膜的工作,实现了200 nm的单个膜层厚度下3.6%的耦合效率提升。完成了软玻璃光纤对接耦合点的封装,提升了SC系统的紧凑性和稳定性。5.最后,对该项研究工作进行了总结,并对其今后的改进进行了展望。