报导了一种采用预啁啾管理放大技术实现的百飞秒级掺镱光纤激光器系统。该系统首先利用非线性偏振旋转技术搭建锁模种子激光, 实现重复频率为82.3 MHz、压缩后脉宽接近180 fs的近线性啁啾稳定脉冲序列。种子脉冲通过预放大级和预啁啾管理放大级后获得了平均功率为12 W、压缩后脉宽低于100 fs的脉冲。经过预啁啾管理放大级的压缩后脉冲宽度明显优于种子激光的压缩后脉冲宽度。

采用包层泵浦的全保偏八字腔结构搭建了一种脉宽可调的掺镱锁模光纤激光器, 实现了中心波长为1 064 nm、重复频率为4.683 MHz、脉冲宽度可调范围为0.8～5 ns、对应平均功率范围为74.8～429.7 mW的耗散孤子共振方波脉冲输出.腔内无需偏振控制器, 仅通过调节泵浦输入即可实现锁模状态的自启动, 并能够长时间保持稳定, 在剧烈振动条件下亦不会失锁.采用两级光纤放大器进行功率放大, 实现了100 W的平均功率输出, 峰值功率高达26.68 kW.

构建了一套高分辨率的可复用光纤光栅波长解调系统.采用波长调谐范围为1 546 nm至1 558 nm的紧凑型可调谐半导体激光器作为光源, 来提高系统的紧凑性、波长分辨率以及响应速度, 加入标准气室作为波长基准以提高系统的长期稳定性.使用多个电极电流共同调谐的办法, 实现了在12 nm范围内半导体激光器波长分辨率高达1 pm的准连续波长扫描.利用重心算法提高光纤光栅中心波长的解调精确度和稳定性,并对解调过程进行模拟.解调系统的波长分辨率优于1 pm, 精确度接近2 pm.整个光纤布拉格光栅温度传感系统在1 550 nm附近实现了0.1℃的温度分辨率.

为了实现从室温到1000℃范围内的多点温度实时测量, 基于红蓝宝石光纤传感探头, 研制了一种连续快速温度测量的多通道光纤温度传感器.该系统结合了荧光测温和辐射测温原理, 可同时测量8个传感探头的温度随时间的变化信号.提出基于面积平衡计算的数字迭代算法用来计算荧光寿命.与快速傅里叶变换算法的仿真对比结果表明, 该算法计算速度快、抗噪声能力强、结果稳定性好、测量精度高.对系统进行长期的温度和稳定性实验, 结果表明该系统具有较高的稳定性和测量精度, 测温范围从室温到1000℃, 精度达±1℃.

提出并实验演示了一种新型的超高分辨率光谱测量技术，通过将二维分光的高分辨率面阵光谱仪和可调谐法布里-珀罗(F-P)干涉仪相结合来实现超高分辨率的光谱测量，其中高分辨率面阵光谱仪的分辨率优于可调谐F-P干涉仪的自由光谱范围(FSR)。所采用的可调谐F-P干涉仪光谱范围为780~840 nm，FSR为3.75 GHz，精细度大于100。利用虚拟成像阵列和平面衍射光栅构建了二维分光面阵光谱仪，实现了17.4 nm(792~809.4 nm)光谱范围内0.7 GHz的光谱分辨率，分辨率值高于可调谐F-P的FSR。二者的结合实现了优于37.5 MHz的超高光谱分辨率。利用所构建的光谱仪实际测量了锁模钛宝石激光器的激光光谱，证实可以较为清晰地分辨其间隔为76.3 MHz的各个纵模。

利用Nd3+:YAG/Cr4+:YAG键合晶体分别研究了被动调Q的单体和半外腔结构激光器的高峰值功率短脉冲激光特性，发现半外腔结构的被动调Q激光器具有产生脉冲宽度小于1 ns、单脉冲能量达1 mJ、峰值功率超过1 MW的潜力，远远优于单体激光器可以获得的单脉冲激光能量和激光峰值功率。利用所研制的半外腔结构被动调Q激光器，并结合自行研制的高分辨率光纤光谱仪，开展了激光诱导击穿光谱(LIBS)技术研究，针对标准铁合金样品和溶液中的Pb重金属离子，得到了较好的定性分析结果和定量关系曲线。

采用改进化学汽相沉积结合溶液掺杂法制备了Yb/P/Al共掺的石英光纤预制棒，通过光纤芯层的组份和制备工艺的优化，实现了Yb3+的高浓度掺杂和均匀掺杂.预制棒芯层Yb2O3掺杂浓度达到~4wt.%，Yb3+在1 080 nm处荧光寿命为1 780 μs.成功拉制出内包层截面形状为八边形的双包层光纤，纤芯直径为7.5 μm，包层吸收系数达到~5 dB/m@976 nm.利用拉制的掺镱双包层光纤开展了全光纤结构的掺镱光纤激光器性能测试实验，实现了5.15 W的激光输出，斜率效率达到76%.

报道了一种利用八字腔锁模的全光纤化结构的亚纳秒脉冲光纤激光器，其输出脉冲经过光纤化的一级衍射声光调制器实现了可变的脉冲选单以降低脉冲重复频率.从2.78MHz降低重频至93kHz后的激光脉冲经过第二级功率放大，放大斜率效率为68.1%，获得脉冲峰值功率超过25kW的激光输出.以此激励一段经优化后3 m长的Bi离子掺杂的石英光纤和20m普通单模石英光纤，最终获得了波长覆盖1100~2200nm、光谱平坦度优于3dB的稳定超连续谱激光光源输出.

以波长为975 nm的半导体激光器作为泵浦源，周期性地脉冲泵浦一个包含Yb掺杂光纤和光纤光栅对的Yb光纤激光器，实现了基于增益调制技术的全光纤化高功率Yb光纤激光器的稳定脉冲输出.在50 kHz重频下，采用20 W的泵浦功率和2.4 μs的泵浦脉冲宽度，获得了1 060 nm波长脉冲宽度仅100 ns的稳定脉冲激光输出，单脉冲激光能量约为20 μJ.以此作为脉冲激光种子进行功率放大，获得了性能稳定的全光纤结构高功率脉冲激光输出，放大后单脉冲能量超过200 μJ，激光放大器斜率效率达到60%.

报道了一种可以被动式产生高峰值功率亚纳秒脉冲的全光纤化的新型Yb光纤激光器。通过在 15 m长度的Yb增益光纤和一对光纤光栅对组成的线性谐振腔内直接熔接一段特殊掺杂的Bi/Cr共掺石英光纤，在975 nm的半导体激光器连续抽运下，实现了高重复频率的高峰值功率亚纳秒短脉冲激光输出。实验结果表明，输出激光的重复频率与吸收的抽运光功率呈线性关系，脉冲激光峰值功率超过30 kW，在吸收抽运功率为8.2 W时，光纤激光器获得了重复频率最高为50.2 kHz、平均功率为2 W的亚纳秒脉冲激光输出。分析实验现象可以发现，在亚纳秒脉冲激光的产生过程中受激布里渊散射起着关键的作用。此外，观测光谱发现在Bi/Cr共掺石英光纤端有非常平坦的红外超连续谱输出，光谱覆盖范围超过1000 nm, 光谱平坦度小于5 dB。