为了实现对飞秒激光器产生的超短脉冲的进一步压缩, 对近年来出现的一种新型负曲率空芯光纤展开了研究, 并基于该光纤对800 nm飞秒激光进行了压缩实验。首先介绍了一种圆形玻璃管包层结构的负曲率空芯光纤, 通过有限元方法对光纤的损耗特性进行计算, 并与实验测试结果进行对比。然后利用广义非线性薛定谔方程对脉冲在光纤中的传输进行了模拟仿真。最后利用该光纤进行了超短脉冲压缩实验, 将脉冲宽度为160 fs的钛宝石飞秒激光耦合进一段充高压氩气的圆形玻璃管包层结构的负曲率空芯光纤, 通过光纤内反常色散和自相位调制的共同作用, 得到84 fs的输出, 实现脉冲的压缩, 实验结果与仿真计算一致。这种新型的负曲率空芯光纤损伤阈值高、色散、非线性系数小且灵活可调, 非常适用于超快领域研究。

根据脉冲单纵模激光器中的关键器件F-P标准具的选模原理，定量分析了不同参数F-P标准具的加工厚度精度、角度放置精度以及腔长变化对激光器纵模选择性能产生的影响，得到了对不同参数标准具的光学厚度偏差进行补偿所需的角度偏移量，研究了入射角度对标准具中心波长偏移的影响。这些结果对于脉冲单纵模激光器的机械结构设计、器件加工允差与装配调节精度的设计具有重要意义。在线型腔F-P标准具选模激光器中，得到了最大单脉冲能量8.41 μJ，脉冲宽度32 ns，近衍射极限的单纵模激光脉冲输出。