提出了一种基于复合光纤滤波器的在室温下稳定输出多波长掺铒光纤激光器, 该激光器由两个级联球状结构的马赫-增德尔干涉仪(MZI)和一个双折射光纤滤波器-Lyot滤波器组成。球状结构MZI是由光纤熔接机在一段单模光纤(SMF)放电设计而成的。Lyot双折射光纤滤波器是利用一段保偏光纤(PMF)和两个偏振控制器(PC)连接而成, 该结构可以诱导非线性偏振旋转效应和双折射光纤效应来抑制模式竞争产生多波长。Lyot滤波器和球状结构的MZI作为模式限制器件, 并且Lyot滤波器对级联球状结构MZI的透射谱进行调制, 其透射谱周期决定了复合滤波器结构的透射谱周期。在室温下, 该系统实现了边模抑制比约为40 dB的九个波长的同时激射, 且波长间隔约为0.68 nm, 与Lyot滤波器透射谱周期一致。为了验证输出波长的稳定性, 在2 h内, 每隔10 min观察输出的波长, 实验证明, 室温下中心波长输出功率的浮动小于0.67 dB。此外, 将两个球状结构MZI放置在高温炉上, 使其外界温度从30 ℃升至110 ℃时, 输出波长光谱的调谐范围可达到6.69 nm。

在讨论光栅外腔半导体激光器理论的基础上，对影响Littrow型光栅外腔半导体激光器输出功率和线宽压窄的各种因素进行了数值模拟分析。研制了单纵模高质量激光输出的Littrow型光栅外腔半导体激光器,在工作电流为400 mA时，连续输出功率达到180 mW,线宽优于1 MHz。

利用ZEMAX软件进行多模光纤准直器的设计。在ZEMAX开发环境下建立多模光纤准直器光路系统的理论模型，通过人工优化的方法，设计并制作了可调焦的多模光纤准直器，仿真结果与实际结果相一致，证实了利用ZEMAX进行多模光纤准直器设计的可行性和准确性。利用所建立的模型，分析了各种因素对光纤准直器耦合效率和准直度的影响。

We designed a novel and low switching-power all-optical fiber switch. The highly nonlinear photonic crystal fiber (PCF) and the bidirectionally pumped Er3+ doped fiber amplifier are inserted into the Sagnac loop mirror simultaneously. Therefore, the symmetry of the loop is broken, and the switching function is realized for the phase shift of the reversely propagating signal. The theoretical analysis shows that the switching power is inversely proportional to the product of the amplifier gain and the PCF nonlinear coefficient. In the experiment, 40 mW switching power and 15.9 dB switching extinction are obtained, furthermore, the transmission of signal light is cosine proportional to the peak power of the pump pulse. The experimental result agrees well with that from theory.

报道了基于光纤光栅反射谱带宽调制和光强差分检测技术实现单一光纤光栅温变不敏感动态压力传感的新方法。设计了一种结构新颖的双孔梁压力传感装置, 依据双孔梁有限元受力分析将光纤光栅准确定位于线性梯度应变区, 压力作用下光纤光栅反射谱对称展宽, 反射光强线性正比于压力变化。基于光波导理论和材料力学原理推导了线性梯度应变场作用下光栅反射谱带宽、反射光强与压力之间的响应关系。利用光强差分检测技术取代传统波长解调方法, 简化解调过程的同时传感系统免受温变影响。实验表明, 在-10～80 ℃的温度变化范围内, 系统测量误差小于总量程(120 kPa)的1.8％, 动态响应速度约80 Hz, 重复测量系统输出稳定, 具有较好的应用价值。

报道了利用反射谱带宽调制和光强差分探测技术实现单一光纤光栅温变无补偿位移精确测量的新方法。设计了一种结构新颖的曲臂梁位移传感装置, 结合光波导理论与材料力学原理分析了光纤光栅在高斯应变作用下光栅反射谱侧向梯度展宽的成因, 理论推导了特殊结构梁在外力作用下光栅反射谱带宽/反射光强与压力之间的响应关系。光栅反射谱侧向梯度展宽的同时反射光强线性增加, 利用光强差分检测方法消除光源出光抖动的影响, 提高了位移测量精度。基于带宽调制的光纤光栅位移传感方法免受温度变化的影响, 在-10 ℃～80 ℃的温度变化范围内, 测量误差小于1.2％, 实现了单光纤光栅温变无补偿位移测量。

利用光束传播法对带隙型光子晶体光纤(photonic crystal fiber，PCF)的泄露谱进行了数值分析．结果表明：PCF泄露谱往往具有多个带隙；泄露谱对PCF结构的变化异常敏感，泄露峰值波长和带隙波长不但与空气孔周期有关，还受空气孔直径的影响；由于PCF的空气孔内可填充液晶，泄露特性对液晶折射率的变化极其敏感，当液晶折射率增大时，峰值泄露波长和带隙波长都向长波漂移．

提出了一种新型的光纤光栅的中心波长与带宽独立调谐的方法。将光纤布拉格光栅(FBG)粘贴于圆环形薄壁截面梁的外表面,通过旋转圆环形薄壁截面梁,即相当于改变光纤光栅的位置来实现中心波长与带宽的独立调谐。实验上得到了6.706 nm准无啁啾的中心波长调谐和5.368 nm的准无中心波长漂移的最大带宽调谐,并且此中心波长和带宽调谐均与拉力呈线性关系,实验结果与理论分析一致。