二氧化钒薄膜在光的照射下, 会从绝缘体相变为金属, 伴随有电导率的剧变, 该现象称之为光致绝缘体-金属相变。 二氧化钒薄膜的这种相变对于太赫兹波段的调制器或者其他功能器件有重要应用。 利用太赫兹时域光谱技术研究了二氧化钒薄膜光致绝缘体-金属相变前后的透射光谱变化, 分析了该薄膜的这种光致相变在太赫兹波段的特性。 实验中二氧化钒薄膜相变成金属的过程分别通过连续激光照射和飞秒激光照射实现。 两种照射方式下, 均观察到了明显的太赫兹波形变化, 并且随着照射光功率的增大, 信号的幅度衰减以及时域波形畸变逐渐加剧。 进而通过对透射太赫兹时域信号的傅里叶变换光谱分析发现, 在照射光功率增加时, 不但该薄膜的透射光谱幅值在下降, 而且其谱线形状也在随之改变, 其原因为二氧化钒薄膜的色散特性在光照条件下逐渐趋向金属性所致。 为清晰的描述光致相变的色散特点, 用二氧化钒薄膜光照前后透射光谱的幅度差定义了透射率调制函数来描述上述现象。 在透射率调制函数曲线上, 能够明显的看出二氧化钒的这种光致相变在太赫兹波段具有强烈的频率相关性质, 并且随照射光功率变化呈规律性演化。 进一步对比发现, 虽然连续光和飞秒激光照射方式都能引发光致相变, 但在同样透射光谱情况下, 对应的激发光功率存在明显不同, 对这两种照射方式下的相变效率差别进行了分析和讨论。

为实现超宽带的微波/毫米波测试，基于飞秒激光技术设计并搭建了一套光学谐波混频系统。该系统采用飞秒激光脉冲序列作为光载波，利用飞秒脉冲包络信号的高次谐波与被测信号进行混频，将被测信号下变频至直流进行进一步测量。由于飞秒脉冲序列特有的宽带谐波成分，该系统能够实现100 GHz 以上测试带宽。利用该系统分别测试了6.56 GHz 与100 GHz 的天线口面场的电场幅度分布，并与微波仿真结构进行了比较，实验与仿真结果吻合，验证了该设计的正确性。设计中采用的谐波混频器为基于泡克耳斯效应的铌酸锂电光晶体。

基于Fourier变换的传统太赫兹时域光谱分析技术从不同长度的太赫兹信号中产生了不一致的光谱结果, 增加太赫兹时域采样长度又会造成光谱的干涉, 不利于太赫兹光谱测量的研究和应用. 应用小波变换方法对太赫兹波谱作时间—频率联合分析, 将不同时刻的太赫兹波谱展开到二维的时间-频率平面, 消除了光谱分析的不一致性和光谱干涉的影响.

Conventional analytical methods in the wavelet domain are used to present an analysis of terahertz (THz) waveguide modes. To obtain THz radiation pulses passing through a waveguide, we build a simple experimental system with a 5-mm-long, 230-\mum-inner-diameter stainless steel waveguide. The single-mode guided signal from the experiments and the multi-mode signal of a similar THz waveguide reported in the literature are analyzed using the continuous wavelet transform (CWT). The results demonstrate that analyzing THz waveguide modes in the wavelet domain not only possesses all the functionality of the traditional THz time-domain spectroscopy (TDS) data processing but also has the ability to unscramble quantitatively and intuitively detailed information about the target samples, such as mode type, cut-off frequency, amplitude distinction, and group velocity.

光子晶体光纤(PCF)呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性：可灵活设计的色散特性、增强的光学非线性特性、在极宽谱带内单模传输特性和增强的双折射特性等, 使其从一出现便受到了广泛关注并成为近年来光学与光电子学研究的一个热点, 在飞秒激光技术中得到了广泛的应用并极大地提高了锁模光纤激光器的输出水平。尤其以掺增益介质的双包层光子晶体光纤为代表的新型光纤激光技术的出现极大地推动了飞秒激光技术的普及化。阐述了近年来基于光子晶体光纤的飞秒激光振荡器、放大器方面的研究进展及其前沿应用。