类胡萝卜素作为一种强抗氧化剂在人体的抗氧化防御系统中起着重要作用，它在人体中的含量可以用来表征人体的健康状况。为了研究人体中的类胡萝卜素含量，采用了共振喇曼光谱法检测人体皮肤中的类胡萝卜素。经过反复实验得到了实验参量的最佳选择。例如选择测量部位为拇指内侧，入射波长473nm、入射光强度20mW、曝光时间5s。同时通过甘油匹配的方法增加了探测到的喇曼信号的强度。利用拟合差分算法有效去除了荧光背景噪声。最终获得了明显的人体皮肤中类胡萝卜素的喇曼光谱。结果表明，用共振喇曼光谱法检测人体皮肤中类胡萝卜素是一种行之有效的方法。

针对基模能量高斯分布造成的激光标线器线斑能量分布不均匀的问题,提出了一种非球面柱透镜的解决方法.该方法不同于传统的旋转对称整形系统的设计,属于非对称整形系统的设计范畴.根据光束传输的能量分配守恒法则和折射定律建立方程组,通过数学软件数值求解方程组,解得非球面矢高表达式.光学软件模拟表明,所设计的非球面柱透镜能使线斑能量均匀分布,工作距离范围宽,不仅适用于准直入射高斯光束,而且适用于会聚入射高斯光束.

基模激光光源的光强高斯分布,使得激光标线器的线斑光强分布不均匀。提出了一种用TEM20,TEM40类的高阶模光源代替基模光源的方法。这类高阶模的一个正交方向上的光强分布为几个高斯轮廓的叠加,相对于基模光强的单个高斯分布提高了均匀性。当相邻两高斯分布间间距越小时,高阶模光强分布越均匀。实验通过使激光二极管(LD)相对于腔模轴线横向偏离得到高阶模。通过对横向偏距的精确控制,来控制相邻高斯分布的间距。在激光标线器1 m工作距离处,分别在基模和高阶模作为光源的情况下测得线斑光强数据。数据表明,高阶模光强分布的多瓣叠加特性能提高线斑的光强分布均匀性。

给出了一种基于高斯光束的平凹激光腔对准方法。在高斯准直光束后加一透镜系统,恰当地调整准直高斯光束到某一种汇聚发散的状态。在这种状态下,可使由平凹腔凹面镜和平面镜反射回来的光斑直径大小相仿,解决了不加透镜系统时,两反射回来光斑直径相差很大,难于对准的问题,提高两光斑的对准精度。实验使用束腰为0.6 mm的氦氖光,其后加一优化好的透镜系统,在889 mm的距离下,对凹面镜曲率半径为50 mm的平凹腔进行对准。得到由凹面镜和平面镜反射回来的光斑直径分别为4.8 mm和5.1 mm,平凹腔的角度对准精度达到了3.18′。对准好的腔体在点亮LD后,均能出基模光斑。实验结果与理论分析相符,证明了该对准方法结构简单,执行方便。

基于多光束干涉和Michelson干涉的共同作用原理,设计了畸变最小,高信道隔离度,宽且平坦通带,高一致性的MGTI型50 GHz光交错复用器.由于G-T腔对光波相位的非线性调制,使该器件具有固有的相对其它同类器件大的色散,在分析器件的色散特性的基础上,提出了该类器件的色散补偿方案,经补偿后的器件能够满足实际高速系统要求.

设计了信道间隔为50 GHz、纹波小于0.05 dB、0.5 dB带宽大于0.27 nm、20 dB带宽小于0.32 nm的新型Gires-Tournois谐振腔式Michelson干涉仪型偏振无关光交错复用器(即Interleaver).该滤波器由两个c-偏振器、两个Gires-Tournois谐振腔和s-光分光棱镜组成.入射光经该干涉系统产生两组等间隔互补条纹,形成了梳状分离谱,通过合理选取Gires-Tournois谐振腔各参量值和Michelson干涉仪两臂长值,可实现不同种类滤波器件,这类Interleaver具有零畸变、宽平坦带宽、高隔离度以及结构简单,易于装调等优点.

提出了一种新型光学梳状滤波器,它由双Gires-Tournois谐振腔代替Michelson干涉仪的两个全反射镜构成.基于Michelson干涉原理,给出了零畸变、高信道隔离度、宽平坦带宽、高一致性、结构简单、性能稳定的光学梳状滤波器的设计原理.设计了信道间隔为50 GHz,畸变<0.05 dB,1 dB带宽大于0.38 nm,相邻信道间隔离度大于23 dB的光学梳状滤波器.

提出了一种新型-Michelson-三面镜Fabry-Perot型50 GHz不等带宽光学梳状滤波器设计方案,分析和模拟表明:该器件将一路信道间隔为50 GHz的输入信号分离成信道间隔为100GHz的奇偶两路输出信号,其中在3 dB处,奇数信道带宽大于30 GHz用于10 Gb/s传输,偶数信道带宽大于60 GHz用于40 Gb/s传输.对于将来的40 Gb/s系统,该器件具有优势.

以KTPⅡ类角度匹配倍频1064 nm激光的相位允许角为例,从理论上分析了它的倍频效率与相位允许角的关系,在实验上通过被动调Q激光器腔外倍频对其进行了检验,结果表明,这种方法可以精确地分析倍频晶体的切割角度偏差,并可推广到LBO、BBO等其它非线性晶体上.

利用飞秒脉冲激光在时域内对铁电体KDP(KH2PO4)进行冲击受激拉曼散射(ISRS)实验研究,在激发光束夹角θ=0.38°情况下,发现了KDP软模与光耦合所形成的电磁耦合波子弱衰减低频振荡的冲击受激拉曼散射响应信号,其周期随着温度接近相变温度Tc而逐渐增大,其特性可用铁电体软模在Tc温度附近频率的变化规律ω2=α0(T-Tc)来描述,这里系数α0≈16×1020 s2K-1.