近年来,飞秒激光的成丝现象以及各种非线性效应的研究成为新的热点研究领域。其中,飞秒激光成丝产生超连续辐射光谱可以覆盖从紫外一直到近红外的超宽带波长区域,这种光谱特性为很多研究和应用领域,例如大气污染探测和遥感、少周期脉冲产生以及生物医学成像等领域,提供了一个独特的光源。反过来,这些研究和应用领域也对飞秒激光成丝及超连续辐射提出了不同的要求,因此,成丝的优化控制对相关应用研究都是非常关键的。飞秒激光成丝过程中的主要非线性效应（比如自聚焦和多光子电离）和超连续辐射的主要物理机制（比如自相位调制和自陡峭效应）决定了其成丝和超连续辐射过程都十分强烈地依赖于初始激光脉冲的时间和空间的强度、相位分布,也就是说,激光脉冲的整形会显著改变成丝和超连续辐射等非线性过程。本论文结合基于液晶空间光调制器（LC-SLM）的激光脉冲整形技术和微透镜阵列的空间调制方式,对飞秒激光在时间和空间上进行调制,研究了整形飞秒激光脉冲在熔融石英中成丝及超连续辐射的反馈优化控制,揭示了复杂脉冲波形条件下成丝及超连续辐射的变化规律和相关物理联系,掌握了提高超连续辐射转化效率以及光谱强度调控等关键技术。首先研究了飞秒激光脉冲整形对熔融石英中成丝过程的反馈优化控制。利用基于遗传算法的反馈控制程序,研究了整形脉冲对熔融石英中成丝起点位置的反馈控制。研究表明,通过脉冲整形优化可以实现对固体介质中成丝起点位置的连续调节控制,可控移动量最大可达5.4 mm。通过求解非线性薛定谔方程对整形脉冲在熔融石英中的传输过程进行了数值模拟研究,结果表明,影响等离子体丝起点位置的决定性因素是脉冲峰值的强度及其时域包络分布;包络越复杂、中心峰值越小的激光脉冲产生的等离子体丝越远,相反,脉冲波形较为简单,中心峰值越强时,等离子体丝起点位置越靠近。进一步,进行了整形飞秒激光脉冲对熔融石英中成丝强度优化控制的实验和相应的数值模拟研究,结果表明,利用脉冲整形技术可以实现对固体介质中成丝强度的连续调控,影响成丝强度的主要因素是整形激光脉冲的峰值功率。这种等离子体丝强度控制方法对介质中特定区域内折射率的可控变化具有重要的意义。在此基础上,本文进一步研究了整形飞秒激光脉冲对熔融石英中成丝超连续辐射的优化控制。利用时域整形脉冲的反馈优化对超连续辐射光谱强度分布进行了调控,实现了在超连续辐射展宽区域内产生位置和强度任意可控的光谱峰的增强。进一步,结合脉冲时域整形和微透镜阵列的空间调制,进行了时空调制飞秒激光脉冲对熔融石英中成丝超连续辐射光谱强度的优化控制研究。结果表明,时空调制飞秒脉冲成丝产生超连续辐射的功率密度相对于初始值提高了3倍,同时,实现了对超连续辐射短波方向展宽的控制。分析发现,影响超连续辐射强度的主要物理机制是脉冲的峰值强度及其时域包络分布,即陡峭脉冲后沿有利于超连续辐射在短波方向的展宽和增强。这为研究可控的高能量成丝超连续光源提供了一个新的思路。论文最后研究了调制飞秒激光脉冲对贝塞尔光束在熔融石英中成丝过程及超连续辐射的影响。通过调节入射激光脉冲啁啾实现了对熔融石英中贝塞尔光束成丝长度和强度均匀性以及超连续辐射光谱展宽和转换效率的优化控制。实验结果显示,存在一个最优的负啁啾区域,能够实现对等离子体丝的最大延长,并通过优化脉冲啁啾和能量得到了延长的均匀等离子体丝;实现了贝塞尔光束成丝产生超连续辐射光谱的进一步展宽和转换效率的提升,展宽范围最大扩展超过100 nm,转换效率最大超过50%。此外,通过调节双脉冲时间延迟实现了对熔融石英中贝塞尔光束成丝强度和超连续辐射转换效率的控制。