报道了一种高重复频率、宽波段连续可调谐的紫外/深紫外超短脉冲激光器，调谐范围为192~300 nm。该激光器采用可调谐的钛宝石锁模激光器作为基频光源，通过优化设计多级倍频/和频组合与非线性晶体角度，分三个波段进行频率上转换，分别产生了192~210 nm、210~250 nm、250~300 nm的深紫外/紫外激光，最终合成一路覆盖192~300 nm的连续可调谐超短脉冲激光，同时还获得了调谐范围为375~500 nm的紫外/可见光波段的激光输出。光束切换、晶体角度调节、群速补偿、光束指向稳定等过程的电控设计，使得激光器在整个调谐过程中可由程序控制，无需复杂的人工调节，具备了单台激光器的可操控性和实用性。

研究了中心对称晶体中的三阶非线性频率转换, 并在这类晶体中实现了紫外激光的有效输出.确定了负单轴晶体的相位匹配角公式及相应的相位匹配角.选择带有离域共轭π键的冰洲石晶体和α-BBO晶体进行实验.以飞秒激光作为基频光, 在Ⅱ类相位匹配方式下, 利用α-BBO晶体获得了最高单脉冲能量为37.6 μJ的266 nm紫外三次谐波, 最高转换效率为2.5%; 利用冰洲石晶体获得了最高单脉冲能量为19.3 μJ的266 nm紫外三次谐波, 最高转换效率为1.25%.该研究验证了利用中心对称晶体的三阶非线性效应直接获得紫外激光的可行性和获得深紫外激光的可能性, 为紫外非线性晶体的探索和深紫外激光的研究提供参考.

报道了一种以二维材料MoS₂作为可饱和吸收体的全固态Tm∶YAG被动调Q激光器。该激光器以785 nm窄线宽半导体激光器作为抽运源,采用平平腔设计,以MoS₂纳米片作为可饱和吸收体,实现了2 μm 波段的被动调Q运转。在吸收抽运功率达到2.02 W时,获得了最大平均输出功率为421 mW、最小脉冲宽度为 423 ns、重复频率为49.36 kHz、最大单脉冲能量为8.53 μJ的脉冲激光输出。结果表明,MoS₂ 是一种可适用于2 μm 波段固态激光器的可饱和吸收体,为产生近红外波段的脉冲激光提供了一种新的方法。

提出了利用一种新型的高透气薄膜元件实现连续液面成型3D打印技术的方案并进行了实验验证。连续液面成型3D打印技术采用下入光结构，在光源与打印平台之间引入一个透明的透气薄膜元件，氧气可以通过薄膜元件渗透进入光固化成型表面，由于氧阻聚效应在光固化成型表面与透气薄膜之间产生一层液态未固化层。利用这一未固化层，3D打印平台可以连续不间断上移，实现了高速的连续光固化3D打印，纵向打印速度超过650 mm/h。由于连续液面成型3D打印技术较高的打印精度和效率，利用该技术进行建筑模型的制作，并将其应用于建筑模型的风洞测试研究。

传统的立体光固化成型（SLA）技术采用逐层固化的方式构造三维物体，存在系统复杂、打印速度慢、难以规模化应用等问题。2015年3月，《Science》封面报道了一种基于氧阻聚效应的连续液面生长技术（CLIP），该技术利用一种透气特氟龙薄膜和氧气构造一层液态死区，实现了连续光固化3D打印，与传统的SLA技术相比，速度至少提高了100倍，最高速度可达500 mm/h。

通过有效折射率模型分析了光子晶体光纤的无限截止单模特性, 数值模拟表明只要光纤微结构包层中空气孔直径与孔间距之比足够小, 光子晶体光纤就可以在任意波长支持单模传输。具体计算了光子晶体光纤在大于200 nm的波长范围内支持单模传输的结构参数, 为实现光子晶体光纤单模传输紫外激光提供了理论依据。实验采用光纤激光器四次谐波260 nm飞秒激光和一段小空气孔直径的光子晶体光纤, 研究了紫外激光在光子晶体光纤中的传输特性。其中光子晶体光纤纤芯直径为4.54 μm, 耦合效率大于31%。

实验研究了基于掺Yb³⁺单偏振大模场面积光子晶体光纤的高单脉冲能量光纤飞秒激光放大器。该放大器为非线性放大,利用自相位调制实现非线性相移得到光谱展宽。由于压缩器提供适当的色散补偿,并优化振荡放大系统中的增益、非线性、高阶色散参数,使得压缩后脉冲具有较高的峰值功率。同时利用声光调制器降低振荡级的重复频率到1 MHz,最后得到最短脉冲宽度124 fs,单脉冲能量1.56 μJ,对应峰值功率12.6 MW的激光输出。

实验研究了一种基于大模场面积光子晶体光纤飞秒激光技术的紫外飞秒激光源。分析了群速失配下的倍频光和基频光的走离长度,并实验比较了不同长度的BBO晶体的倍频功率和效率。分别采用5 mm和0.18 mm的两块BBO晶体,在Ⅰ类相位匹配条件下,对光子晶体光纤放大器输出的脉宽为110 fs,重复频率50 MHz的1040 nm飞秒激光进行腔外二倍频(SHG)和四倍频(FHG),获得了高功率紫外飞秒激光。在20 W的平均功率抽运下,获得了8.88 W的二倍频绿光输出,转换效率为44.4%。同时获得了656 mW的四倍频260 nm紫外激光,单脉冲能量13 nJ,最高功率时二次谐波(SH)到四次谐波(FH)的转换效率为7.39%。

光子晶体光纤(PCF)呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性：可灵活设计的色散特性、增强的光学非线性特性、在极宽谱带内单模传输特性和增强的双折射特性等, 使其从一出现便受到了广泛关注并成为近年来光学与光电子学研究的一个热点, 在飞秒激光技术中得到了广泛的应用并极大地提高了锁模光纤激光器的输出水平。尤其以掺增益介质的双包层光子晶体光纤为代表的新型光纤激光技术的出现极大地推动了飞秒激光技术的普及化。阐述了近年来基于光子晶体光纤的飞秒激光振荡器、放大器方面的研究进展及其前沿应用。

超快激光的应用, 需要有高功率、窄脉宽和宽调谐的激光光源。飞秒光参量放大是产生可调谐、短至几个飞秒光脉冲的一种重要方法。为获得极窄的飞秒光脉冲, 飞秒光参量放大器就应该有尽可能大的本征带宽。理论研究了BBO晶体在Ⅰ类非共线相位匹配条件下的宽带参量放大特性。将多色相位匹配技术应用于飞秒光参量放大, 推导出信号光带角色散时的宽带运转条件。分别介绍了从可见光到近红外光选取合适的参数实现宽带运转的方法。基于400 nm蓝光抽运的BBO晶体光参量放大器(OPA), 系统地分析了非共线角和信号光角色散值对相位失配和参量带宽的影响。研究结果表明选取适当非共线角和在近红外光中引入适当的角色散可极大提高参量带宽。