An ultra-highly precise and long-term stable frequency transmission system over 120 km commercial fiber link has been proposed and experimentally demonstrated. This system is based on digital output compensation technique to suppress phase fluctuations during the frequency transmission process. A mode-locked erbium-doped fiber laser driven by a hydrogen maser serves as an optical transmitter. Moreover, a dense wavelength division multiplexing system is able to separate forward and backward signals with reflection effect excluded. The ultimate fractional frequency insta-bilities for the long-distance frequency distributed system are up to 3.14×10-15 at 1 s and 2.96×10-19 at 10 000 s, re-spectively.

Time synchronization techniques, especially on the pulse per second (PPS) temporal basis, have attracted growing research interests in recent years. In this paper, we have proposed and experimentally demonstrated a high-precision two-way time transfer (TWTT) system to realize long-distance dissemination of 1 PPS signal generated by a hydrogen maser. A dense-wavelength-division-multiplexing (DWDM) system and bi-directional erbium-doped fiber amplifiers (Bi-EDFAs) have also been adopted to suppress the impact of Rayleigh backscattering and optimize the signal to noise ratio (SNR) as well. We have theoretically analyzed the systematic delay in detail. The ultimate root mean square (RMS) variation of time synchronization accuracy is sub-26 ps and the time deviation can be reduced to as low as 1.2 ps at 100 s and 0.253 ps at 12 000 s, respectively.

早在20 世纪50 年代开始，硫系玻璃由于具有宽红外透明波段和高折射率的特殊性质而引起了研究者们的浓厚兴趣，尤其是含Te 元素硫系玻璃的红外透过截止波长可达到18 μm 的远红外区域，开发出的硫系玻璃材料在远红外传感、CO2激光能量的传输、生物传感、外太空生命探测等方面有了广泛应用。除了在传统红外能量传输及成像等方面的应用，近年来硫系玻璃由于其超高的非线性、超短的响应时间而成为光开关、超连续光源、拉曼增益等非线性光学应用的最佳候选材料。总结了当前主流硫系玻璃的非线性特性及其应用，并在分析玻璃组分与其三阶非线性高低关系基础上比较了当前主流的三个系列硫系玻璃非线性的理论分析和预测模型，介绍了一种最广泛的Z 扫描非线性测试方法。对更高非线性硫系材料开发存在的问题及下一步的研究方向进行了展望。

采用传统的熔融-淬冷法制备了一系列的(Ge15Ga10Te75)100－x(Ag)x硫系玻璃样品.通过X射线衍射、差式扫描量热法、傅里叶红外光谱仪等测试了玻璃样品的热学及光学性能.结果表明该玻璃具有良好的非晶态特性和热稳定性,玻璃开始析晶温度和玻璃转变温度的差值都超过了100℃.随着Ag含量的增加,玻璃的吸收截止边产生了红移.通过提纯,Ge-Ga-Te-Ag玻璃在1.8~20 μm有着较宽且平坦的红外光学窗口.Ge-Ga-Te-Ag玻璃组分的优良性质使其在红外领域具有广阔的应用前景.

硫系玻璃材料具有极高的线性和非线性光学性能，在此基础上制备的悬吊芯结构的硫系光纤较之石英玻璃光纤或普通结构硫系玻璃光纤具备非线性更高、零色散点可调和红外透过光谱宽等特性，因此在红外波段的光谱展宽及化学生物传感等方面均具有非常重要的应用潜能。根据硫系玻璃悬吊芯光纤及超连续(SC)谱的研究发展，提出一种通过挤压高纯块状硫系玻璃制备理想结构的四孔硫系玻璃悬吊芯光纤的方法。该新型机械挤压法保证了玻璃性能稳定和光纤结构可调的特性。获得了低损耗(波长为3.8 μm 处的损耗仅为0.17 dB/m)的硫系悬吊芯光纤，此外分别测试了玻璃和光纤的相关光学性能。进一步讨论了As₂S₃玻璃样品的可见及红外透过性能及光纤的传输损耗谱、传输模式，利用中红外光参量放大激光光源(OPA) 抽运光纤，获得了SC 谱的产生，其展宽光谱在红外区域最宽可达3000 nm(1500~4500 nm)，理论展宽可达6000 nm。

采用化学和物理提纯法制备出透光性较好的高纯度Ge20Te20Se60和Ge20Se80玻璃,分别作为光纤纤芯和包层玻璃基质.利用硫系玻璃的流变特性和黏度对温度的依赖性,用平直模具挤压法制备了完整芯包结构、低结构缺陷、椭圆度较好的光纤.研究表明：对玻璃进行相应提纯后,光纤损耗明显降低,平均损耗为8.5dB/m;在4.25μm处光纤损耗达到最低,为6.8dB/m.平直模具挤压法克服了Te玻璃易析晶的困难,所得到的Te基硫系玻璃光纤芯包层界面清晰、均匀度较好、损耗值较低、满足红外光在理想结构光纤中传输和传感的需求,在中远红外光学领域有一定的潜在应用价值.

为获得高质量的远红外硫系玻璃, 采用传统的真空熔融淬冷法配合真空低温固化技术制备了高卤素含量的Te硫系玻璃(卤素Imax=40 at.%), 并分析了该系列Ge20Te80-xIx(x=10、15、20、25、30、35、40)硫卤玻璃样品.采用分光光度计和傅里叶红外光谱仪等光学仪器分析该玻璃的可见/近红外吸收光谱和红外透射光谱等频谱性质, 利用Raman光谱仪和X射线衍射仪分析了玻璃的内部微观结构.研究表明, 随着卤素I元素的增加, 可见/近红外吸收光谱的短波截止边持续发生蓝移, 光学带隙持续增大, 从近红外的1 μm一直到远红外波长25 μm都保持透光性;Ge20Te65I15玻璃的转变温度最大, 在138℃附近, 其红外透过率最高, 达到50%.