针对高功率光纤激光系统中光纤对接端面产生水雾凝结的问题，分析出产生该问题最重要因素为连接器不具备防潮密封性能，对其结构装配及使用过程进行剖析，同时指出其防潮密封缺陷原因，进行技术创新与工艺改进，设计了防潮密封型光纤连接器。介绍了该新型连接器防潮密封原理及结构组成；重点对该新型光纤连接器性能进行全面测试，包括浸水试验、恒定湿热试验、在线运行应用验证等。试验结果表明，其插入损耗小于0.2 dB，防潮密封性能良好，取得较好的预期效果。

针对透明光通信器件传统手工对准耗时长、成品率低和一致性差等问题, 通过研究透明光通信器件的自动装配要求, 建立透明光通信器件的边缘模型和耦合模型, 采用重叠积分法分析边缘误差对耦合损耗的影响, 设计了一种基于数字图像的透明光通信器件边缘检测方案。实验结果表明: 该方案能够很好地检测到复杂背景下透明光通信器件的边缘, 且能够满足对准偏差的精度要求, 为透明光通信器件全自动装配的智能对准系统研究提供支撑, 具有重要的工程应用意义。

实验研究了由宽带啁啾光纤布拉格光栅和Sagnac梳状滤波器构成谐振腔的多波长拉曼光纤激光器，分析了在激光器谐振腔内熔接一段积分拉曼增益小的色散位移光纤（引入光波间的四波混频作用）对激光器输出谱的影响。结果表明，同等抽运功率条件下，四波混频的引入起到了光波间的能量传递作用，使具有较平坦功率谱的输出波长从未加入色散位移光纤时的3个增加至6个。

基于稳态条件下描述光纤中受激拉曼散射效应的光功率耦合方程组, 提出一种新的多波长级联拉曼光纤激光器的设计算法。结合遗传算法和打靶法的优点, 采取对每一代种群中少数优良个体进行几次打靶, 使得种群中目标函数最优化值附近的个体加速收敛。以500 m掺磷光纤为增益介质、光纤布拉格光栅构成谐振腔的三波长(1427 nm, 1455 nm, 1480 nm)级联拉曼光纤激光器为例, 采用该算法计算了其输出特性。结果表明,总输出功率与抽运功率近似成线性关系, 斜率效率约51%; 由于谐振腔中三个输出波长相互之间的受激拉曼散射作用产生的能量转移, 使得输出的长波长斯托克斯光斜率效率大于短波长斯托克斯光斜率效率。

由稳态条件下描述光纤中受激拉曼散射(SRS)效应的光功率耦合方程出发,采用解析方法对多阶级联拉曼光纤激光器(CRFLs)进行了理论分析。根据拉曼光纤激光器级联阶数的奇偶性分别推导出了多阶级联拉曼光纤激光器的输出功率、光-光转换效率最大时的拉曼光纤长度和输出耦合器反射率。通过忽略反射回谐振腔输入端的剩余抽运光功率,计算了5阶级联拉曼光纤激光器的输出特性和光-光转换效率随光纤长度和输出耦合器反射率的变化。利用已有的5阶级联掺锗拉曼光纤激光器输出特性实验数据与理论分析结果进行了对比。