为了给航空动平台激光通信的附面层效应校正系统提供验证条件，设计了一种基于液晶空间光调制器来模拟附面层效应的模拟器。首先，从几何光学的角度分析附面层效应，将其等效为负透镜。然后，利用计算机对不同飞行条件下附面层效应与等效负透镜焦距之间的关系进行数值分析仿真。之后在液晶空间光调制器上导入不同焦距透镜的相位灰度图以实现变焦透镜的功能，通过改变变焦透镜的焦距来模拟航空平台不同飞行条件下的附面层效应。最后通过实验验证模拟的准确性，在环境温度下，模拟附面层效应的液晶空间光调制器得到的光斑图像由红外相机拍摄，之后进行图像处理分析实际光斑大小，并与理论计算光斑大小比较，得出误差曲线图。研究结果显示，基于液晶空间光调制器模拟附面层效应引起散斑效应的理论光斑大小与实际光斑大小的均方根误差为0.043 75，验证了所提出的方法的可行性和有效性。

某些压水堆中使用氨及其分解产生的H₂抑制H₂O₂、O₂和·OH等氧化性物种的浓度，在保持一回路的还原性化学环境的同时调节冷却剂pH，以减轻结构材料的腐蚀。本工作为了研究脱氧氨水溶液在辐射场中的分解行为，针对其在γ场中的辐解过程进行了实验研究，重点考察了N₂压强、气相与液相体积之比和温度对氨水溶液辐解的影响，测定了剩余氨、H₂和氮氧化物（NO₂^-和NO₃^-）的浓度及溶液的pH。结果表明：N₂压强（0.5~5.0 MPa）及气液体积比的变化未对氨的分解和氮氧化物的生成造成影响，吸收剂量为28.8 kGy时，辐解产生的氮氧化物浓度约为1 mg/L，但N₂压强和气液体积比的增加会显著降低H₂的浓度。温度由25 ℃升至200 ℃时，氨的分解过程将大幅放缓，吸收剂量为14.4 kGy时，30 mg/L氨水中氨的分解比例由26.5%降至8.4%，高温有利于抑制氨的分解速率，但同时导致NO₂^-和NO₃^-的浓度分别升高34和3倍左右。此外，本工作中还建立了含氨冷却剂的辐解模型并对其可靠性进行了验证，不同温度下实验数据与模型预测结果的最大相对误差仅为4.1%。随后利用该模型计算了不同初始浓度的含氨冷却剂辐解过程中剩余氨的浓度变化，结果表明较高的初始浓度有利于体系中氨的保持，连续辐照的情况下单独使用氨抑制氧化性物种时需要及时对其进行补充。

在远距离激光通信系统中，为抑制复杂大气信道环境的影响，有必要对激光束散角进行实时调控。而传统光学变焦系统对激光束散角的调控精度不高，需要机械移动透镜组间距离，导致其灵活性和实时性差。本文提出了利用液晶空间光调制器（Liquid Crystal Spatial Light Modulator，LC-SLM）控制激光束散角的方法。通过LC-SLM模拟变焦透镜，由计算机生成不同焦距的相位灰度图并导入LC-SLM，利用不同的相位灰度图的灰度信息控制LC-SLM的外加电压以实现变焦透镜的功能；再利用变焦透镜与已知焦距的匹配透镜共同构成束散角控制系统，变焦透镜与匹配透镜距离恒定不变，通过改变变焦透镜的焦距实现束散角控制。研究结果表明，在基于液晶空间光调制器的激光束散角控制方法中，束散角变化值与理论值误差在5%以内，束散角的RMSE为0.017 5。与传统机械移动透镜组间距离控制束散角的方法相比，束散角均方根误差降低了22%，为激光参数动态调整提供了重要技术支撑。

为了获得基于孤子自频移效应的1.6 μm波段锁模脉冲，设计了一种非线性偏振旋转的掺铒光纤激光器，并利用双输出结构检测脉冲。在泵浦功率为350 mW时，通过适当调节偏振控制器，同时在两个输出端观察到中心波长为1560 nm的类噪声脉冲，3 dB带宽为17.5 nm，脉冲持续时间为968 fs。进一步将泵浦功率增加至550 mW，输出端1的类噪声脉冲保持不变，输出端2的类噪声脉冲的中心波长红移至1614 nm，3 dB带宽增加至64.4 nm，脉冲持续时间减小至302 fs。谐振腔的最大输出功率为11.4 mW。同时，实验分析了色散位移光纤的长度对孤子自频移的影响，结果表明，在一定范围内，色散位移光纤的长度越长，孤子自频移的频移间距越小。实验研究的1.6 μm波段光纤激光器在光学通信领域具有潜在的应用价值。

通过实验研究了大气湍流信道下中轨道角动量（OAM）光束与高斯光束的传输性能，并将两种光束的传输性能进行对比。实验以加载调制信号的OAM光束以及高斯光束为传输载波，分别测量了在大气湍流信道下两种光束的光束展宽、指向偏差、功率抖动以及误码率。实验结果表明：在大气湍流信道中传输后，OAM光束相比高斯光束，光束展宽减少10.5%，功率抖动的方差下降0.13，指向偏差的散布圆直径减小30.4%，并且光束中心更集中于接收面中心；OAM光束载波系统的最低探测灵敏度达到−28.97 dBm，相比高斯光束提升2.5 dB。实验结果证明了在大气湍流信道传输中，OAM光束比高斯光束受到湍流的影响更小，并且随着湍流强度的增加，OAM光束恶化程度远小于高斯光束。实验的结论为大气湍流信道下自由空间激光通信的发展和应用提供了参考。

设计了一种由类噪声脉冲抽运的全光纤结构平坦超连续谱光源。在色散管理掺铒光纤激光器中通过调节腔内偏振态，在泵浦功率为450 mW时，实现了稳定的类噪声脉冲锁模，锁模脉冲的中心波长为1 600 nm，脉冲宽度为303 fs。在最大泵浦功率为1 W时，谐振腔直接输出功率为8.6 mW。较低的功率无法有效拓展超连续谱宽度，为此设计一种掺铒光纤放大器进行功率放大，放大器最大输出功率为338 mW，将功率放大后的类噪声脉冲耦合进高非线性光纤以产生超连续谱，超连续谱的20 dB光谱范围为1 530 nm～2 300 nm，在1 736 nm～2 134 nm范围内，光谱的平坦度优于0.5 dB。

报道了一种可实现低阈值自启动的全保偏九字腔光纤激光器。谐振腔结构中使用相移器降低锁模阈值，当泵浦功率达到120 mW时，便可实现自启动的传统孤子锁模，中心波长为1530 nm，脉冲宽度为614.6 fs。随后泵浦功率逐渐增大到470 mW，实现了从孤子脉冲到类噪声脉冲的转换，在该锁模状态下的激光器输出功率为63.2 mW，对应的类噪声脉冲能量为5.69 nJ。所搭建的激光器具有低锁模阈值、自启动的优势，并且仅通过调节泵浦功率就能够实现超快脉冲和高能量脉冲间的转换，具有广泛的应用价值。