许梦宁，展林弟，奚婷婷

(中国科学院大学物理科学学院， 北京 101408)

当高功率飞秒脉冲在透明介质中传输时，会由于克尔自聚焦和电离产生电子的散焦效应之间的动态平衡而产生细丝状结构。飞秒激光形成的细丝具有较高光强，并且电离产生低密度的等离子体，同时产生能够覆盖可见光和近红外的超连续光谱[1]。该超连续光谱具有高亮度、宽光谱、良好的时间相干和空间相干性，并且具有超短的脉宽。由于这些独特的性质，超连续光谱在遥感探测[2]、医学成像[3]以及单周期脉冲产生[4]等方面有着重要应用，因而备受关注。

透明介质中的超连续光谱是由于自相位调制、电离和自陡峭效应的共同作用而产生的。这些非线性效应与透明介质的光学性质紧密相关。固体介质有较高的非线性系数，所以固体介质中产生的超连续光谱转化效率较高，其中以熔融石英最为常见。飞秒脉冲在熔融石英中产生超连续光谱的特征非常敏感地依赖于激光的初始条件。飞秒脉冲激光的空间强度分布[5]、相位分布[6]、脉冲波形[7]、初始功率[8]以及中心波长[9-10]等参数的改变都会引起成丝过程飞秒脉冲时空演化的不同，进而引起超连续光谱特征的改变。由于超连续光谱的众多应用，需要控制和优化超连续光谱的特征，比如控制展宽范围和光谱强度以适应不同应用的需求。脉宽是飞秒脉冲的重要参数，不同脉宽的飞秒脉冲成丝演化过程会有很大不同。当飞秒脉冲具有不同啁啾和脉宽时，成丝的起点和长度展现出极大的不同[11]，并且成丝产生的等离子体密度也发生较大的改变[12]。……