研究了消逝波激励的回音壁模式(WGM)光纤激光器的偏振特性。实验发现,在抽运光以偏斜光线方式沿光纤的近轴向抽运时,回音壁模式激光既存在横电(TE)波又存在横磁(TM)波;对径向模式数(l)和角模式数(n)相同的回音壁模式,TE波和TM波之间的波数差随增益包层溶液折射率的增加而单调地减小。根据消逝波激励的WGM光纤激光的激励机制,结合圆柱型微腔中确定WGM共振位置的解析渐近公式,合理地解释了观察到的实验结果。

将石英光纤浸入低折射率的激光染料溶液中构成圆柱形微腔.采用沿光纤轴向光抽运的消逝波激励增益方式，获得了沿光纤轴向长距离的激光染料增益，受激辐射光在圆柱形微腔中回音壁模式的支持下形成激光振荡.在直径为288 μm的同一根光纤外分三段分别填入罗丹明6G、罗丹明610和罗丹明640激光染料乙二醇溶液，实现了波长分别在567~575 nm、605~614 nm和656~666 nm三个不同波段的回音壁模式激光振荡，用一根光纤同时获得了红、橙、黄三种不同颜色的激光辐射.对实验所获得的回音壁模式激光光谱做了模式标定，依据标定的模式数计算了各种模式以及抽运光在光纤截面的强度分布.计算结果表明，激光增益区域总是局限在圆柱形微腔回音壁模式的模场区域内，由此可以显著地提高抽运效率，增加抽运光沿光纤轴向的增益长度.

将直径为93 μm的石英光纤浸入低折射率的若丹明6G乙醇和乙二醇混合溶液中,采用沿光纤轴向光抽运消逝波激励染料增益的方式,研究回音壁模式（WGM）激光辐射的波长随染料混合溶液折射率变化的特性。实验发现,随染料混合溶液折射率的增加,回音壁模式激光辐射的波长向短波方向移动。用回音壁模式染料激光的四能级模型得到激光上能级和所有能级上的分子数比值γ(λ)曲线后,很好地解释了实验结果。

采用轴向隐失波激励增益的方式, 使激光增益区域局限在光纤回音壁模式的模场区域内, 显著地降低了回音壁模式光纤激光辐射的抽运阈值, 由此形成一种低阈值的回音壁模式光纤激光器。在微焦耳量级的低抽运能量条件下, 用回音壁模式光纤激光器研究了激光染料的浓度效应。实验结果表明,随着激光染料浓度的增加, 回音壁模式激光辐射的波长向长波方向移动, 激光波长范围变宽。用回音壁模式染料激光的四能级模型得到激光上能级和所有能级上的分子数比值γ(λ)曲线后, 很好地解释了实验结果。低抽运阈值的回音壁模式光纤激光器, 为研究液体激光现象提供了极为便利的手段。

将石英光纤浸入染料溶液中形成圆柱形微腔,并采用近轴向消逝场抽运的方式,激发染料溶液的激光增益。柱形微腔回音廊模(WGM)激光抽运阈值能量的高低与抽运激光的消逝场和回音廊模消逝场的空间重叠程度有直接关系,同时也需要考虑低阶与高阶回音廊模损耗的影响。通过改变染料溶液的折射率以及光纤直径,来改变回音廊模的消逝场分布,从而改变两种消逝场空间重叠的体积以及回音廊模的损耗。实验结果表明,柱腔直径不变时,存在一个最佳的溶液折射率值; 同时,溶液折射率不变时,也存在一个最佳的柱腔直径,使得一阶回音廊模激光抽运阈值能量最低。

毛细管的折射率比溶液的折射率高,石英毛细管在被插入的溶液中形成圆柱形微腔。采用近轴向消逝波抽运的方法,使激光的染料增益局限于抽运光在染料区的消逝场范围内,极大地提高了消逝波耦合柱形微腔的抽运效率。与侧向抽运方式比较,柱形微腔回音廊模(WGM)激光的抽运阈值从200 μJ降低到9.5 μJ。实验所得到的激光谱线波长以及相邻谱线的波数间隔与回音廊模式的理论计算吻合,说明石英毛细管能得到与石英光纤类似的柱形微腔回音廊模激光辐射。

建立了用染料荧光增益增强弱拉曼模式的受激拉曼散射(SRS)的经典理论,详细给出了拉曼增益gR,染料荧光增益gD和总损耗α的表达式,并在其推导过程中对经典理论作了修正,最后得到了荧光增益和受激拉曼增益可以共同使SRS强度的指数部分快速增长的结果,可以很好地解释观察到的实验现象,并为其提供理论依据.

在悬垂液滴构成的圆形谐振腔中,用若丹明-640染料的激光增益增强了弱增益拉曼模式的受激拉曼散射(SRS)强度.在获得最佳染料浓度和抽运强度后,将这种方法用于探测二元混合物形成的悬垂液滴中的少量化合物,并把此少量化合物(乙醇溶液中的甲醇、水溶液中的乙醇)在悬垂液滴中的SRS探测极限提高了近一个数量级.悬垂液滴光滑的荧光和激光光谱曲线,避免了从荧光和激光光谱中分辨SRS谱线的困难.