利用包含喇曼增益、抽运消耗、自相位调制、交叉相位调制和群速度色散效应的耦合非线性薛定谔方程组，对千瓦级高功率纳秒脉冲在单模光纤中的传输特性进行了模拟计算.分析了输入脉冲和斯托克斯脉冲的演化过程，研究了大模面积光纤对受激喇曼散射的抑制作用.研究结果表明，采用模面积为530 μm2的光子晶体光纤作为惯性约束聚变脉冲整形系统的传输介质，能有效抑制受激拉曼散射，不但信号衰减较小，而且中心凹陷程度较低.

提出了一种基于阶梯状非线性光纤的脉冲压缩方法.阶梯状非线性光纤包括普通单模光纤，色散位移光纤和高非线性光纤.数值模拟中所使用的所有元件均在现实中存在，并且与其他脉冲压缩方法相比，此方法成本低且易于控制.数值模拟表明:12.5 ps脉宽，300 mW峰值功率的双曲正割脉冲可被压缩至1.28 ps脉宽，1.3 W峰值功率的脉冲.

对谐波锁模掺铒光纤激光器的稳定性进行了实验研究.采用再生锁模技术控制腔长变化对稳定性的影响,提出了在腔内利用缠绕光纤法替代保偏光纤以获取偏振稳定机制的方案,并进行了相关实验.利用自相位调制十频谱滤波抑制超模噪音,实验中当抽运功率在50 mW以上时就足可以抑制超模噪音.实验结果表明:采用以上三种措施能够较好地解决影响谐波锁模光纤激光器稳定的温漂、偏振起伏和超模噪音问题,从而大大提高了谐波锁模光纤激光器的稳定性.

采用高压脉冲电场极化,通过电光效应实时监控、倍频通光二维监控等手段的应用,制备出周期为9 μm、长为8 mm、宽为3 mm、厚为1 mm的周期极化KTiOPO4晶体(PPKTP)；倍频通光实验中,当波长1064 nm的基频光功率为1 W时,得到了功率为13.5 mW的532 nm连续倍频绿光输出,单通倍频转换效率为1.35％,归一化转换效率为1.69％/(W·cm),接近理论最大值。

对光纤熔锥耦合器拉制过程中的偏振调制效应作了定性的理论分析，耦合区内的几何双折射和应力双折射导致的对称模和反对称模在x偏振方向和y偏振方向上的传播常数差不一致，从而引起两个方向的偏振光耦合的空间周期不同，存在相位差别，当相差正好达到π时实现偏振分离。在此基础上制作了熔锥型偏振分束器，消光比达到了16．5dB。

为了保护激光器工作并省去相应复杂的高速保护电路，设计了同步可调恒流管串联式激光器恒流源。采用模拟电路的方案实现两恒流管同步调整，使在整个调整范围内，不仅都能保持在恒流区域工作，而且其输出电流基本相等；激光器在400mA工作时由任一晶体管瞬时损坏引起的电流增大只有15mA。结果表明，用同步可调恒流管串联式电路制作的激光器恒流源具有很好的恒流特性和保护性能。

提出了结构简单的光纤布喇格光栅(FBG)双波长全光自动增益箝制方案，并进行了相关实验．结果表明，在三种不同的箝制波长组合1535．64 nm+1562．68 nm、1530．48 nm+1562．68 nm、1530．48 nm+1551．36 nm条件下，1540 nm信号的输出增益大小和输入信号功率动态范围几乎一致．对应此三种箝制波长组合，环路内的损耗分别为：14．7 dB、15dB、15 dB．由此证明，在相同泵浦条件和环路损耗条件下，此三种不同箝制波长组合具有近似相同的箝制效果．而1551．36 nm+1562．68 nm箝制波长组合得到的结果相差甚远．此结果说明，在设计双波长全光自动增益箝制掺铒光纤放大器(OAGC－EDFA)时，为了取得足够大的信号增益，两箝制波长的波长间隔应尽量较大．

报道了一种新型环形腔可调谐多波长光纤激光器，腔内以半导体光放大器为增益介质，利用高双折射光纤构成的高双折射环形镜的滤波特性，在室温下，获得了基本符合ITU－T标准100GHz的17个波长以上的稳定多波长输出．各信道峰值功率差小于6dB，线宽小于0．102nm，信噪比大于25dB．通过调节高双折射环形镜内的偏振控制器状态实现了这一组波长整体在50GHz范围内连续可调谐．并利用实验方法，对该光纤激光器应用于掺铒光纤放大器对多信道放大性能测试的可行性进行了初步探讨．

KTP晶体与其他非线性晶体相比具有明显的优势,但同时它具有相当高的电导率,因此极化过程中一直存在传导电流,使其不能利用传统的方法有效控制极化反转过程。为了解决这种困难,需要对KTP晶体的极化反转过程进行实时监控。采用了利用电光效应的实时监控方案,并且进行了理论分析,用实验验证了实时监控方案的可行性。与采用该方法前相比,KTiOPO4(简称PPKTP)器件的倍频转换效率提高了数倍。实验表明利用实时监控可以提高周期极化KTP晶体的制备质量和重复性,也可以作为周期极化KTP晶体质量的检验手段。

将再生锁模光纤激光器(RMLFL)输出的约5.8 ps脉宽的高质量无啁啾双曲正割脉冲,通过掺铒光纤放大器(EDFA)放大后注入4.28 km长的色散平坦光纤(DFF)中,利用二阶孤子压缩效应成功地将脉冲压缩到1.74 ps,压缩比为3.3,与理论计算结果完全一致。与基于色散渐减光纤(DDF)的绝热孤子压缩(ASC)方案相比,该方案在同样的孤子阶数下大大降低了入射功率,而且色散平坦光纤的非色散渐减特性决定了它对于不同波长、不同脉宽的输入都可以通过调整输入脉冲功率和选取合适的光纤长度来配合满足压缩条件。虽然压缩因子不大,但基本能满足需求。