运用透射式太赫兹时域光谱技术提取可区分回波样品折射率, 主要依靠测得信号的相位差计算得到.具体有两种方法: 一是利用参考脉冲和太赫兹波第一次透过样品的脉冲信号, 二是利用太赫兹波第一次透过样品的脉冲信号和经样品内部反射两次后的第二个透射信号.实际操作中入射光束与样品表面法线存在夹角, 该夹角不易测量, 计算时通常忽略, 这会最终引起折射率的测量误差, 且该误差与选用的折射率提取方法有关.在分析两种方法因夹角引起误差的基础上, 提出一种全新的折射率修正方法, 该方法能从理论上消除夹角引起的误差, 同时实验验证了该方法的有效性.

提出并实现了一台基于单腔全介质薄膜法布里珀罗滤光片的1550 nm可调谐外腔半导体激光器。介绍了其内部的光学元件及其工作原理，随后对该半导体激光器的纵模输出特性进行了理论分析，搭建了该可调谐外腔半导体激光器。在不同的实验条件下，对该可调谐外腔半导体激光器在调谐过程中的输出波长、线宽及功率进行了实时同步测量。由所测数据总结出最佳实验条件，并得到了此条件下可调谐外腔半导体激光器的各相关参数。该可调谐外腔半导体激光器有一个线性的无跳模波长调谐区域(1547.203~1552.426)nm，一个稳定的输出光功率范围(40~50)μW，以及一个稳定的输出单纵模分布、线宽范围(100~150)MHz。该可调谐外腔半导体激光器可用于环境监测、原子与分子激光频谱研究、精确测量等领域。

近年来，随着太赫兹(THz)时域光谱系统的发展，THz波导作为用于THz波传输的器件一直都是研究的重点，而寻找低损耗的材料和可弯曲的结构一直是研究人员的目标。介绍了THz时域光谱系统的现状，并总结了传统波导技术应用于THz领域时的一些不足之处。重点介绍了基于三种不同工作原理的新型THz波导,并对比了各自的优缺点，这三种原理分别是金属面反射、介质界面全反射以及反共振反射。最后简要介绍了可弯曲低损耗THz波导的应用现状及后续工作方向。

太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术是一种新兴的光谱测量技术，是太赫兹(THz)领域的研究热点。传统THz-TDS系统利用步进的时间延迟线进行扫描，并通过锁相放大器获得THz信号。这种方法检测THz信号的速度有限，无法应用于某些要求快速测量的场合。而快速扫描THz-TDS系统可以实现THz信号的快速检测，易于进一步扩大其应用范围。总结介绍了快速扫描THz-TDS系统在国内外的代表性研究进展，对几种实现快速扫描的方案进行了分析比较，并提出了一定的改进方法。

报道了激光二极管(LD)抽运的单块非平面环形腔可调谐单频激光器的实验结果。采用LD抽运单块非平面环形腔Nd∶YAG激光晶体，分别获得了1080 mW和580 mW的1064 nm和1319 nm激光输出，对应的光-光转换效率分别为40.9%和14.3%。用法布里-珀罗(F-P)扫描法测量了激光的输出模式及线宽，对应的两种输出均为单横模、单纵模运作，其线宽分别为Δν1064 nm=41 MHz和Δν1319 nm=150 MHz。对两种输出的光束质量进行了测量，其光束质量因子分别为M21064 nm=1.14和M21319 nm=1.15。对两种激光的温度调谐特性进行了测量，1064 nm单频激光的调谐范围48.2 GHz，平均调谐精度1.42 GHz/℃；1319 nm单频激光的调谐范围12.7 GHz，平均调谐精度2.92 GHz/℃。

为提高半导体激光器输出光功率,可将多个半导体激光器输出光束耦合成一束激光直接输出或者由光纤耦合输出,以提高半导体激光源的亮度及光束质量。本文采用波长耦合技术进行激光合束,将两种不同波长的半导体激光束通过非相干技术经波长耦合器件耦合输出以实现大功率高效率输出。介绍了非相干耦合技术中波长耦合原理及关键技术,根据波长需要设计了耦合器件,并自行设计光学系统对光束进行扩束聚焦。实验将808 nm和980 nm两半导体激光迭阵光束通过上述技术进行合束, 最终实现了更高功率输出,耦合效率达70%,光斑大小为3 mm×3 mm,可满足将半导体激光器直接应用于熔覆、焊接等场合的要求。

半导体激光线阵(LDB)在制作和封装过程中会发生弯曲,从而引起发光弯曲,即“smile”,这影响其在抽运固体激光和外腔半导体激光阵列线宽窄化中的使用。利用平凸柱面镜在一定程度上可矫正半导体激光线阵的“smile”。通过几何光学方法对平凸柱面镜矫正半导体激光线阵的“smile”进行理论分析,利用不同焦距平凸柱面镜对不同半导体激光线阵的“smile”进行矫正,并通过ORIGIN软件对“smile”的矫正进行模拟,其结果与实验相吻合。结果显示,抛物线状“smile”矫正效果很好,相对矫正量高达90%,选择合适小焦距平凸柱面镜对“smile”矫正较明显且模拟误差小,修正透镜焦距参数可减小误差。