1、近年来，光纤超连续谱广泛应用于波分复用光通信系统及其关键光电子器件33, 38 39, 106 109、超短脉冲产生110112、光学相干层析和光谱分析113115 等重要领域，其研究得到了广泛关注。在光纤中，色散是一种引起传输信号畸变的物理现象，它是由于传输信号的不同频率成分和不同模式成分具有不同的群速度造成的。脉冲在光纤内传输过程中，脉冲内拉曼散射使脉冲频谱移向红光一侧，这种现象称为自频移。对于两个零色散点相距较远(570nm)的光子晶体光纤，在传输的初始阶段，孤子自频移效应可以忽略不计，频谱的展宽主要依赖于自相位调制和色散波放大，但受激拉曼散射减缓了色散波的形成速度；在传输的后续阶段，孤
2、子自频移使得反常色散区的能量不断转移到长波长处，频谱逐渐缓慢展宽。对于两个零色散点相距较近（170nm）的光子晶体光纤，频谱的展宽主要依赖于自相位调制和四波混频，由于反常色散区的范围相对于前一种光纤要窄，故反常色散区的能量很快就进入正常色散区，且达到饱和展宽所需的传输距离比前一种光纤短。而近年来，PCF 的一个突出应用是在产生超连续谱(Supercontinuum，SC)方面。SC 产生是指超短脉冲在介质（如光纤）中传输时由于介质的非线性效应而导致脉冲的光谱被极大加宽的现象。和其它用于光纤通信的超短脉冲光源相比，SC 脉冲光源具有连续宽带谱、稳定可靠和简单廉价等优点。无论是在科学研究还是在实际
3、工程中，SC 本身都有着广泛的应用，可用于波形和群速度测量 10、密集波分复用系统的光源11,12、全光通信中的波长转换13以及波分复用系统中的全光解复用14等。在两个 ZDWs 的 PCF 中，用超短脉冲产生 SC 与自相位调制、四波混频、色散波放大及孤子自频移密切相关20,21；对于用长脉冲产生 SC，又离不开调制不稳定和受激曼散射的作用.SPM 指的是光场在光纤内传输时光场本身引起的相移，它的大小可以通过记录光场相位的变化得到超连续谱产生是孤子自频移和长波段色散波放大的结果。SC 是自相位调制与四波混频共同作用的结果，SC 的产生是调制不稳定性与受激拉曼散射共同作用的结果。在两个 ZDW
4、s 的 PCF 中，短波长和长波长处都会产生色散波，且红移至高零色散点附近的孤子能够放大长波长处的色散波, 因而具有两个 ZDWs 的 PCF 将会获得更加有效的SC，其中包括孤子自频移。一般而言色散波产生于正常色散区 。 （见两零色散波长的文章 4.1 比较重要）随着进一步传输，频谱继续展宽，扩展到了拉曼增益区，SRS 效应开始起作用，频谱发生红移，大部分能量被转移到长波长方向，因为处于反常色散区，于是形成了拉曼孤子，这就是拉曼孤子自频移现象，它是由脉冲内拉曼散射引起的，在孤子自频移过程中，反常色散区的能量不断被移到长波长处，正常色散区的能量越来越多。许多非线性系统都表现出一种不稳定性，它是
5、由非线性和色散效应之间的互作用导致的对稳态的调制，这种现象常常称为调制不稳定性40，它也是一种通常发生在光纤的反常色散区的特殊的四波混频过程。在非线性色散介质中，调制不稳定性是指连续波或准连续波通过非线性色散介质产生幅度和频率的自调制，使叠加在连续波或准连续波上的扰动成指数增长的一种非线性过程，它一般只发生在反常色散区。孤子的走离效应：皮秒脉冲，展宽以拉曼散射和四波混频其主要作用，飞秒脉冲，展宽以自相位调制，孤子效应为主。（633 页）为了获得大的自相位调制展宽，脉宽要足够小，峰值功率足够大。孤子自频移是高阶非线性现象，源于馁联脉冲拉曼散射，能量从高频成分向低频成分迁移。和 SRS 共同作用。自相位调制：n=n0+n 2E2交叉相位调制：
