柱矢量光束因其独特的偏振分布特性而在光镊、高分辨率成像、遥感、等离子体聚焦等领域发挥着重要作用。为实现全光纤高功率柱矢量MOPA激光器，采用自主设计基于集成超表面的模式转换光纤器件，进行了理论分析与实验验证。自主设计集成超表面的模式转换光纤器件可直接稳定输出数瓦功率的径向偏振柱矢量种子光，且输出模式纯度可达95%以上。实验中通过降低弯曲损耗并对模式进行控制，获得了单级放大输出功率为52.2 W的径向偏振柱矢量光稳定输出，且模式光场分布在输出功率增加过程中并未出现明显变化。为进一步分析输出的模式特性，采用旋转检偏器的方法检测输出光的偏振特性及偏振纯度，并利用非相干模式叠加方法计算了输出的径向偏振柱矢量光的模式纯度。结果表明，集成超表面模式转换的全光纤柱矢量MOPA激光器在最大输出功率情况下，输出光的偏振纯度约为95.2%，模式纯度约为94%，验证了该全光纤方案的可行性。

A high-energy 100-Hz optical parametric oscillator (OPO) based on a confocal unstable resonator with a Gaussian reflectivity mirror was demonstrated. A KTA-based OPO with a good beam quality was obtained when the magnification factor was 1.5, corresponding to the maximum signal (1.53 µm) energy of 56 mJ and idler (3.47 µm) energy of 20 mJ, respectively. The beam quality factors (M²) were measured to be M²_x = 5.7, M²_y = 5.9 for signal and M²_x = 8.4, M²_y = 8.1 for idler accordingly. The experimental results indicated that the beam quality positively changed with the increase of magnification factors, accompanied by an acceptable loss of pulse energy.

近年来，单光子探测技术在激光雷达等方面的应用越来越受到研究人员的关注。研制了基于InGaAs负反馈雪崩二极管（Negative Feedback Avalanche Diode, NFAD）的自由运转式集成型近红外单光子探测器。设计将被动淬灭原理的NFAD与主动淬灭技术结合，针对NFAD的信号读出电路易受电磁干扰的问题，创新地提出了无前级放大器的雪崩信号高阻抗差分提取电路，并采用吸波材料对关键电路部分进行了屏蔽，同时提高了淬灭性能和稳定性。此外，为了降低暗噪声计数率，针对集成制冷型NFAD器件的散热进行了详细的热设计，对集成热电制冷的NFAD器件和高速淬灭电路发热量较大的特点进行了电路和散热结构设计优化。通过实验对淬灭电路性能、散热设计和抗干扰设计进行了验证。结果表明：无前置放大器设计的探测器性能稳定，对1550 nm波长光子的最高探测效率可达33%，在−50 ℃、10%探测效率时可用死时间低至120 ns，此时暗计数率890 Hz，后脉冲概率10.6%。探测器散热性能良好，环境20 ℃风冷下的最低制冷温度可稳定在−58 ℃。上述结果表明这一低噪声计数、高集成度的通信波段近红外单光子探测器尤其适用于对性能和环境空间要求更严苛的应用场合。

为了满足光电探测设备对不同温度环境下多波段的目标模拟需求，设计了一种便携式红外目标模拟器，选用可切换的黑体光源来进行照明，实现3~5 μm和8~14 μm的中波红外和长波红外的辐射特性。作为准直系统的平行光管口径为110 mm，考虑到中心遮挡问题，采用离轴反射式光学结构。在装调时利用该结构对300 mm口径的参考平面镜进行测量，测试结果PV值为0.356λ（λ=632.8 nm），RMS值为0.047λ。采用MSC. Patran进行建模，利用有限元分析方法完成了系统的光机热分析，在−10~50 ℃工作环境下，由温度变化引起的主次镜面形变化为纳米级别，对中红外波段可实现实时稳定成像，为光电探测设备提供宽波段的多种直接模拟目标。

Based on the Nd-doped single-mode fiber as the gain medium, an all-fiber 12th harmonic mode-locked (HML) laser operating at the 0.9 µm waveband was obtained for the first time, to the best of our knowledge. A mandrel with a diameter of 10 mm was employed to introduce bending losses to suppress mode competition at 1.06 µm, which resulted in a suppression ratio of up to 54 dB. The 1st–12th order HML pulses with the tunable repetition rate of 494.62 kHz–5.94 MHz were obtained in the mode-locked laser with a center wavelength of ∼904nm. In addition, the laser has an extremely low threshold pump power of 88 mW. To the best of our knowledge, this is the first time that an HML pulse has been achieved in a 0.9 µm Nd-doped single-mode all-fiber mode-locked laser with the advantages of low cost, simple structure, and compactness, which could be an ideal light source for two-photon microscopy.

Re:YAG-SiO₂多组分玻璃光纤是以Re:YAG作为纤芯材料，以石英管作为包层材料，采用熔芯法利用拉丝塔在高温下拉制的特种光纤，具有掺杂浓度高、增益大、机械强度高、易与石英光纤熔接等优点，适用于短腔单频光纤激光器。文中介绍了Re:YAG-SiO₂光纤的制备工艺，结合笔者课题组在该领域的研究工作，综述了近年来基于Re:YAG-SiO₂光纤的单频激光技术在1.0 μm，1.5 μm及2.0 μm波段的研究进展，并对Re:YAG-SiO₂光纤的制备及基于该类光纤单频激光器所存在的问题进行了归纳分析，对未来的发展进行了展望。

光学干涉测量技术得益于高灵敏性和高重复性常用于位移等几何量的高精度测量。为了实现纳米级位移精确测量，以涡旋光与平面波干涉模型为基础，建立并验证了花瓣状干涉图旋转角度与位移的线性关系，提出一种微位移测量方法。位移测量模型使用涡旋光束干涉光路，经仿真验证了原理的可行性，并搭建位移实验系统进行测量实验。实验结果表明，当位移量为200.0 nm时，测量结果为196.3 nm，误差为3.7 nm，误差百分比为1.9%，可实现纳米量级的微位移测量。与传统的球面波干涉、共轭涡旋光干涉等位移测量方案相比，该微位移测量方法在测量可靠性和测量精度方面均具有明显的优势。