对基于808 nm端面抽运的半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模Nd∶YVO4激光器的输出特性进行研究,通过选择不同透过率的输出镜,设计一套针对不同输出功率需求的锁模激光器方案。首先系统地研究输出镜透过率对激光锁模功率和阈值的影响,当输出镜透过率为10%,抽运功率为8 W时,得到最高输出功率为2.58 W的连续锁模脉冲输出,转换效率为32.3%。当输出镜透过率为0.1%,抽运功率为1 W时,得到低阈值连续锁模脉冲输出,输出功率为0.58 mW。然后自主搭建自相关光路测量锁模脉冲,结合自相关曲线分析锁模激光器的寄生振荡情况,通过优化输出镜抑制寄生振荡,获得纯净的锁模脉冲,其脉冲宽度为13 ps,重复频率为150 MHz。

运用全光学方法研究了具有较弱磁晶各向异性的FePt薄膜中的超快磁化进动行为。利用飞秒激光脉冲诱导产生磁化进动，基于时间分辨磁光克尔光谱方法测量其动力学过程，并通过拟合分析获得了进动频率与Gilbert阻尼因子的外场及激发能量依赖关系。基于微磁学理论和实验条件推导的磁化进动频率表达式能够很好地解释进动频率的非线性外场依赖关系，而频率随激发能量缓慢增大源于更高的平衡温度。分析表明本征磁阻尼因子比文献报道的L10-FePt薄膜的磁阻尼小得多，而有效磁阻尼随外场增大迅速减小源于磁不均匀性。实验还发现提高激发脉冲能量可以减缓一致性磁化进动的能量耗散。

提出了主动锁模联合非线性偏振旋转光纤激光器中基于偏振控制器的脉宽可调平顶光脉冲生成技术.光纤激光器由主动锁模部分和一根掺Bi的高非线性光纤联合两个偏振控制器及光纤检偏器构成的非线性偏振旋转结构组成.分析了该实验装置在不同状态下的工作机制，通过调节激光器中的两个偏振控制器，实验获得了10 GHz的脉宽可调平顶光脉冲，脉宽调节范围在12～19 ps之间，调节激光腔中的宽带滤波器，可在不同波长处获得平顶光脉冲.实验表明：输出的平顶光脉冲性能稳定，边模抑制比为65 dB，定时抖动145 fs.

光子晶体光纤自诞生至今的十几年来得到了快速发展，不同结构和各具特色的光子晶体光纤层出不穷。以应用于飞秒激光技术的各种光子晶体光纤为主线，介绍了目前基于光子晶体光纤飞秒激光技术的实验研究进展，尤其是高功率、高能量飞秒激光系统的研究现状和发展方向。

提出一种基于莫尔光纤光栅的F-P（法布里-珀罗）半导体激光器双波长自激注入锁定生成拍频信号以获得所需毫米波的实验方案。实验结果表明,在11.7 nm波长调谐范围内可获得边模抑制比约为30 dB的双波长输出，该双波长输出可产生高达168 GHz的拍频信号。该高频毫米波信号生成方案的系统结构简单，成本低廉。

提出了基于两个光纤布拉格光栅(FBG)的FabryPerot(FP)半导体激光器自激注入锁定以获得拍频信号的实验方案。在该系统中，直流驱动FP半导体激光器，自激注入锁定通过两个自制的光纤布拉格光栅作为反馈元件实现。在9.17nm的调谐范围内实验获得边模抑制比接近或高于27dB的双波长输出。该方案系统简单，成本低廉。

设计并研制了一种结构紧凑的高功率超连续光源。利用1.5 m掺Yb3+双包层结构大模场面积光子晶体光纤作为激光增益介质, 0°光纤端面作为一端腔镜和耦合输出, 半导体可饱和吸收镜作为另一端腔镜并启动和稳定锁模, 利用光栅对进行腔内色散补偿, 搭建了高功率抽运源, 输出平均功率1.5 W, 脉冲宽度494 fs, 重复频率55 MHz。系统分析了腔内动力学过程, 阐明了这种激光器的锁模运作机理。抽运1 m长光子晶体光纤, 产生了超过一个倍频程的超平坦超连续光谱(680～1450 nm), 输出功率500 mW。

实验研究了掺镱大模场面积光子晶体光纤(LMA PCF)飞秒激光二级放大系统。振荡级和预放基于双包层保偏大模场面积光子晶体光纤,主放大级基于7芯大模场面积光子晶体光纤。7个纤芯六角排布,总的模场面积高达5000 μm2,有效降低了光纤中的非线性。而且各个纤芯之间离散分布,热应力等问题也得到了缓解。当抽运功率较小时,输出的模式为多个超模的叠加。在高功率抽运下,获得了平坦的同相位超模输出,对应远场具有很好的高斯分布。获得了重复频率1 MHz,平均功率24 W的激光放大输出。经光栅对压缩后,脉冲宽度为110 fs,对应的峰值功率达到150 MW。

利用掺镱大模场面积光子晶体光纤飞秒激光放大器作为抽运源，在高非线性光子晶体光纤中产生了可见光波段增强的超连续光谱。光纤色散曲线经过特殊设计，使得红移孤子波与可见光波段蓝移色散波群速度匹配更好，在光纤中同时传输，并通过四波混频持续发生相互作用，提高了超连续光谱中的可见光成分。实验得到了3.95 W的高功率超连续输出，其中可见光波段占1.2 W。进一步数值模拟表明，增大光纤空气填充率和减小纤芯直径可以增强孤子波与色散波的互作用，使光谱的可见光成分得到进一步增强。

采用F-P可调滤波器对长周期光纤光栅的某级透射谱进行波长扫描,借助探测器和示波器对信号光波在驱动信号周期内所形成的负脉冲间隔进行测量,实现信号解调。利用此系统对蔗糖溶液浓度从0到饱和进行测量,测得系统传感灵敏度的实验值为0.02 ms Lg-1。