Two-dimensional (2D) materials have emerged as attractive mediums for fabricating versatile optoelectronic devices. Recently, few-layer molybdenum disulfide (MoS₂), as a shining 2D material, has been discovered to possess both the saturable absorption effect and large nonlinear refractive index. Herein, taking advantage of the unique nonlinear optical properties of MoS₂, we fabricated a highly nonlinear saturable absorption photonic device by depositing the few-layer MoS₂ onto the microfiber. With the proposed MoS₂ photonic device, apart from the conventional soliton patterns, the mode-locked pulses could be shaped into some new soliton patterns, namely, multiple soliton molecules, localized chaotic multipulses, and double-scale soliton clusters. Our findings indicate that the few-layer MoS₂-deposited microfiber could operate as a promising highlynonlinear photonic device for the related nonlinear optics applications.

NO3自由基是夜间大气中最重要的氧化基团, 鉴于NO3自由基易变性以及极低的大气浓度, 开发了以发红光二极管(LEDs)为光源来监测大气NO3自由基的长程差分吸收光谱系统(LEDs-DOAS)。 分析了新型红光二极管Luxeon LXHL-MD1D LEDs的谱特性, 研究了以其为光源的长程LEDs-DOAS系统测量大气NO3自由基的原理, 设计了大气NO3测量自由基的装置, 给出监测的大气吸收光谱, 研究了反演NO3的方法, 并给出反演谱图和一周大气NO3浓度的时间序列图。 研究结果表明当光程为2.8 km时, LEDs-DOAS系统的探测限大约为12 ppt。

为了研究自相似演化对于高功率超短脉冲系统产生的影响，采用非线性薛定谔方程，对掺镱光纤放大器中自相似解进行了理论分析，得到初始脉冲、脉冲宽度、增益系数、增益色散等参量变化时对其自相似演化产生不同的影响。结果表明，初始脉宽不同时，只有其初始色散长度和光纤长度相接近时，才可以实现脉冲自相似的演化；初始输入脉冲不同时均能演化成抛物线形，但是演化的进程不同；大的增益系数可以获得高功率、宽频谱的自相似脉冲；增益色散对自相似放大起滤波作用。研究结果对设计自相似脉冲放大器具有一定的借鉴价值。

提出了一种新型的宽带色散补偿光子晶体光纤。通过增大光子晶体光纤(PCF)包层第一环空气孔半径r1，同时优化孔间距和包层其它环空气孔，在1550nm波长处获得了低至－1906．4ps／nm／km的负色散值。针对常规单模光纤的色散特性，设计出了宽带色散补偿光子晶体光纤，可补偿23倍长度的常规光纤，补偿的带宽达330nm，这在WDM系统中对多个信道同时进行色散补偿具有非常重要的意义。