采用拍频法对两台同类型号独立激光器的稳定度进行了测量。从拍频理论出发，得到了拍频信号稳定度与待测激光器和参考激光器稳定度三者所满足的平方和关系，对于稳定度一致的两台同类型号激光器，由拍频信号稳定度可以得到待测激光器的稳定度。实验中将New Focus公司生产的两台同类型号激光器(TLB-6017)进行拍频，根据拍频信号稳定度测得激光器稳定度为1.36×10-8，频率漂移量为5.1 MHz(1 s积分时间)。实验结果与激光器出厂指标[稳定度1×10-8、频率漂移量5 MHz(1 s积分时间)]相比，稳定度在同一量级，频率漂移量的相对误差为2%。此方法避免了通常测量激光器稳定度时所需的高稳定度参考光源的限制，为激光器稳定度的测量提供了一定的参考。

根据两台独立激光器拍频的理论模型，计算得到了洛伦兹线型和高斯线型的拍频线宽随衰减值的变化关系。为了提高激光线宽测量精度，在未知拍频线型时应选取较小的衰减值计算激光线宽；在已知拍频线型的情况下可选取较大的衰减值计算激光线宽。实验上采用窄线宽半导体激光器拍频测量其激光线宽，根据几个特殊衰减值处的线宽比值关系来判别拍频线型。选用较大衰减值处的拍频线宽计算激光线宽，测量结果与仪器出厂指标相比，误差仅为0.23%。该方法对其他线型仍然适用。

建立了超短激光脉冲在准相位匹配晶体中传输的物理模型，并对修正后的非线性薛定谔方程进行了数值求解，获得了飞秒激光脉冲在周期极化铌酸锂晶体中传输的时空演化过程。模拟结果发现当入射基频光功率超过晶体自聚焦的临界功率时，发生自聚焦过程。自聚焦效应使激光脉冲在时域上产生分裂和在空间上发生聚焦。脉冲宽度随着传输距离的增加而逐渐减小，焦点处脉冲宽度最小；脉冲在空间上被聚焦，聚焦半径随着传输距离的增加而逐渐减小，焦点处半径最小，经过焦点后发散；脉冲峰值强度在焦点处最强，经过焦点后峰值强度逐渐降低。超短脉冲倍频过程中，自聚焦效应限制了准相位匹配晶体的长度。

研究了飞秒激光加工参量对刻写质量的影响，分析了激光能量吸收的多光子效应，测试了刻写通道的传输特性.实验结果表明，激光刻写的通道具有良好的波导特性：当激光脉冲能量在20 μJ左右，扫描速度在300 μm/s～400 μm/s之间时，刻写通道的传输损耗小于1 dB/cm，低于晶体的传输损耗，其原因是激光诱导锂离子的扩散引起了晶体内部局部折射率的增加.

随着新型高质量的非线性晶体的出现,准相位匹配技术成为非线性频率变换的最有效的方法.从周期极化晶体准相位匹配二次谐波发生器(QPM-SHG)的基本原理出发,简要介绍了实现周期极化晶体的方法和技术,总结了准相位匹配技术在光子学微结构晶体材料和波导材料中的最新研究进展和发展趋势,展望了用微结构波导QPM-SHG实现飞秒光纤光源的发展应用前景.

介绍了光子计数型电荷耦合器件(CCD)的工作原理,标定了2.0～30 keV的探测效率.在超强超短激光等离子体相互作用中,实验用靶为复合靶,分别用Cu+Mo和Al+Cu制作.第1层靶是Cu或Al物质作为电子示踪材料,第2层靶是Mo或Cu物质作为荧光材料,利用光子计数型CCD测量了Mo和Cu的X射线能谱, 同时得到CCD的能量分辨率大于37.该CCD可用于激光等离子体低通量高能X射线测量实验.

介绍了单光子计数型CCD的工作原理.实验选择参数准确的X射线放射源前向辐照CCD的像元面,计数由此产生;通过积分获得X射线的强度分布,在CCD处于单光子计数状态下,扣除本底信号,得到该型CCD产生一个计数所需的光子能量,约6.453 eV.标定了该型CCD的探测效率.结果表明:在单光子计数型CCD的有效能区内,对于不同能量的入射光子,其探测效率不同,在5.3 keV处获得最高探测效率66%;随着能量的增大,探测效率降低.标定结果可为激光等离子体研究中定量测量X射线光谱提供实验参考.

为了探索超热电子的加热机制,利用光学CCD相机和OMA光学多道分析仪,分别在靶背法线方向测量了光学渡越辐射(OTR)积分成像图案和光谱.实验在100 TW掺钛蓝宝石激光器上进行,飞秒激光与铜膜靶作用后,靶表面发光信号由空间分辨装置聚焦成像并引到CCD或OMA谱仪的狭缝上.测得的积分成像图案呈圆环状,光斑形成区域直径约为225 μm,在圆环边缘附近出现局部化明亮光信号,该现象表明,超热电子在传输的过程中存在成丝效应,其分布也不均匀.光谱在300～500 nm之间出现一系列非周期锐利尖峰,在400 nm(2ω₀)附近出现的尖峰应归因于v×B加热机制产生的超热电子引起的相干渡越辐射(CTR).