报道了一种LD侧面泵浦铒镱共掺磷酸盐玻璃波导被动调Q激光器。采用无胶键合技术，在波导芯层（原子数分数1% Er³⁺，21% Yb³⁺∶glass）的四侧键合厚度为0.1 mm的掺钴硼硅酸盐玻璃（Co²⁺∶glass）作为包层，阻断放大自发辐射（ASE）的形成通路，提高激光输出效率。波导两侧分别键合硼硅酸盐K9光学玻璃作为泵浦光传输层，改善泵浦均匀性，提高输出激光的光束质量。在自由运转模式下，激光器输出的最大脉冲能量为34.7 mJ，斜率效率为10.6%。被动调Q模式下，获得稳定输出单脉冲能量2.16 mJ、脉宽4.7 ns、峰值功率459 kW的1.535 μm脉冲激光，光束质量因子M²=1.53。实验结果表明，在Er³⁺，Yb³⁺∶glass的四侧键合Co²⁺∶glass是抑制其内部ASE效应、提高激光器单脉冲能量输出的有效方法。

为实现光栅耦合器与光纤的高效率耦合, 基于联合微电子中心有限责任公司(CUMEC)超低损耗氮化硅平台, 成功设计并开发了与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容的低损耗、小尺寸氮化硅光栅耦合器。首先对光栅关键参数进行了仿真计算, 选择最优参数进行光栅耦合器的设计。然后, 基于CUMEC超低损耗氮化硅平台, 采用聚焦光栅结构, 极大地缩小了光栅耦合器的尺寸, 得到的氮化硅聚焦光栅耦合器小线宽结构制备良好。搭建了光学测试系统完成聚焦光栅性能表征, 测试结果表明, 损耗最优值为4.48 dB, 对应波长1548 nm, 1 dB带宽大于45 nm。

实验设计和研究了一种激光二极管(LD)角侧泵浦Nd∶YAG电光调Q激光器，实现了高效率1064 nm脉冲激光输出。以低掺杂Nd∶YAG晶体为增益介质，将Sm∶YAG吸收材料键合在Nd∶YAG晶体四周(非激光方向)用于抑制放大自发辐射(ASE)和寄生振荡，将YAG晶体键合在Sm∶YAG晶体上以构成复合板条激光晶体。采用对称角侧泵浦方式直接抽运，泵浦光在复合板条激光晶体中多次全反射，多次被Nd∶YAG晶体吸收，可用于实现长光程吸收，提高泵浦光吸收效率。在重复频率为5 Hz、输入电流为170 A的条件下，获得了单脉冲能量为106 mJ、脉宽为15 ns的激光输出，光光转换效率为30.1%，输出能量动静比高达94.64%。实验结果表明：所设计的复合板条激光晶体结构有效抑制了ASE和寄生振荡，所提方法为1064 nm调Q脉冲激光的高效率输出提供了有效途径。

通过构建外腔半导体激光器的等效腔模型，并在修正的肖洛-汤斯线宽公式中引入外腔压窄因子，系统模拟了光纤光栅外腔半导体激光器的电流阈值特性和线宽特性。以等效腔模型为基础，综合考虑外腔压窄因子，利用修正后的肖恩-汤斯公式，使用Matlab对外腔激光器的阈值和线宽特性进行了系统的模拟。模拟结果表明：通过增加外腔反射率，可有效增加光子寿命并降低阈值载流子浓度，进而获得较低的阈值电流，对于0.81的外腔等效反射率，阈值电流低至3.83mA；通过增加外腔反射率、耦合效率和外腔长度，可显著压窄线宽至千赫兹量级；此外，合理限制增益芯片尺寸也会压窄线宽。激光器工作电流为60mA时，当外腔光栅反射率由0.1提高至0.9可使阈值电流由9.04mA降低至4.01mA，线宽由95.27kHz降低至1.34kHz；当外腔长度由2cm增加至6cm时，激光器线宽由3.20kHz降低至0.36kHz。