搭建了一台主振荡功率放大(MOPA)结构的单模线偏振窄线宽纳秒脉冲全光纤放大器，理论仿真和实验结果较为吻合。通过声光调制器(AOM)对连续单频1 064 nm激光进行调制，获得了重复频率50 kHz、平均功率25 μW的脉冲激光，作为放大器的种子源。对预放大过程中非线性效应、放大自发辐射、自激振荡及泵浦饱和问题进行了仿真分析。随后对种子光进行功率放大，通过光纤内参数的有效优化，进一步抑制了自激振荡，提升了弱信号的放大倍率。实验实现了脉冲宽度64 ns、平均功率75 mW的脉冲激光输出。最后，对亚毫瓦弱信号放大器中决定系统性能的关键因素进行了总结。

两光纤布拉格光栅(FBG)的光谱失配会使其构成的光纤法布里珀罗(FFP)传感系统的干涉条纹可见度降低，从而影响探测性能。基于弱反射率FBG反射谱的高斯波形近似，推导了光谱失配引起的可见度变化表示式。实验测量了干涉型FFP传感系统的可见度曲线，对理论分析进行了验证。研究表明，反射谱旁瓣对光谱失配引起的可见度变化有重要影响。从光谱匹配的角度，采用高斯切趾光栅的FFP传感系统优于普通均匀光栅的系统。

窄线宽激光器随机发生的跳模现象,是影响光学系统稳定的重要因素。激光器线宽窄往往意味着较长的谐振腔和较小的模间隔,从而给跳模的监测带来了难度。本文提出一种基于非平衡光纤干涉仪的窄线宽光源跳模测试方法,该方法将激光器跳模的频率变化转变为干涉仪的相位变化,并通过相位产生载波（PGC）调制解调技术来检测相位信息,从而实现对跳模过程的监测。该方法灵敏度高,能够长时间连续监控,测试效果优于Fabry-Pérot干涉仪,还可在kHz量级上测量窄线宽激光器的线宽,为单纵模窄线宽激光器研究提供有效的测试手段。

相位载波(PGC)调制解调技术作为光纤水听器主要的检测技术之一,已经应用于许多光纤水听器阵列系统之中,该方案对光源提出了窄线宽、可调谐、低噪声等较高的要求。实验中发现,光源弛豫噪声对系统噪声性能产生了较大的影响。在理论分析光源弛豫噪声对相位载波解调影响的基础上,提出了通过调节抽运功率,控制弛豫振荡中心频率为相位载波调制频率的半倍频的奇数倍,来降低系统解调噪声的方法,实验验证了理论结果,解调噪声由最高的-86.7 dB减小到-106 dB。实验进一步采用了光电负反馈方法来抑制弛豫噪声,在弛豫振荡峰处抑制噪声约25 dB,得到了约-100 dB的较为平坦的激光器噪声谱级,使得相位载波解调噪声达到-110 dB,基本满足了光纤水听器系统的要求。