采用具有旋转对称性的三维空间电离模型, 对紧聚焦条件下中心波长为800 nm、脉冲宽度为50 fs的激光脉冲产生的空气等离子体的时间和空间特性进行了数值模拟, 揭示了整个等离子体区折射率的动态演化过程。计算结果表明：当激光脉冲开始聚焦时, 靠近焦点前方的空气首先被电离, 随后产生一个中心区域达到饱和、边缘具有很高折射率梯度的水滴状等离子区域; 随着激光脉冲继续向焦点传播并越过焦点, 等离子体区进一步向前延伸, 直至在焦点前后形成一个近乎对称的双卵形结构; 脉冲通过焦点区域后, 空气等离子体强度沿传播方向逐渐减弱, 直到最终完全消失; 在10倍物镜聚焦下, 脉冲能量为500 μJ、脉冲宽度为50 fs的激光脉冲产生的空气等离子体由产生到消失的整个过程约持续3 ps。理论计算结果与30 kPa低气压环境下的实验观测结果相吻合。

本文从理论和实验上分析了存在拍频噪音时时域光学相干层析系统的噪音特性，给出了拍频噪音的具体估算方法.建立了描述一般时域光学相干层析系统实际噪音的简化模型，并给出了测量和寻找平衡探测光学相干层析系统最佳工作状态的方法.理论计算表明，平衡探测光学相干层析系统的信噪比受限于拍频噪音，理想情况下，最大信噪比可达100 dB左右；同时实验表明，如果实际的系统不能完全消除冗余噪音，其信噪比可能要比理论值小10~20 dB.本文的主要结果将可直接用于时域光学相干层析系统工作状态的测试和诊断当中，对频域光学相干层析系统噪音性能的分析和优化也将有所裨益.