介绍了基于电光调Q与MOPA技术的高重频、窄脉宽的1 064 nm和532 nm双波长固体激光器。采用Nd:YVO4晶体作为激光增益介质，加以电光调Q，得到1 064 nm本振激光输出，为获得稳定脉冲激光输出，在激光器本振级的基础之上，再将其进行两级行波放大，当两级放大级泵浦电流均为6.7 A，重复频率为10 kHz时，实现了输出功率为31.4 W，脉宽为6.2 ns的基频光输出，功率稳定性RMS为0.25%，采用腔外倍频获得16.6 W的532 nm激光输出，1 064 nm基频光到532 nm倍频光的转换效率可达53%。

为改善分布反馈式(DFB)光纤激光器水声探测性能, 利用有限元软件ANSYS, 以相对加速度灵敏度为目标函数, 结构尺寸参数为设计变量, 结构第一阶固有频率和探头声压灵敏度为状态变量, 对夹层式封装结构进行了优化设计, 对其声压探测及抗加速度机理进行了分析。分析表明, 基于优化结果设计的探头在采用100 m非平衡干涉仪时, 其声压灵敏度约为-135.1 dB, 相对加速度灵敏度可达到-19.6 dB。结果表明, 基于封装结构敏感部分分别承受声压激励和加速度激励时的不同响应机理, 对夹层式封装结构关键部位尺寸进行优化设计后, 通过合理选择承压梁与中间变形梁的厚度以及上下连接点的位置, 封装制得的光纤激光水听器具有较高的声压灵敏度和良好的抗加速度性能。

光声成像是一种以光声效应为物理基础的新型、非电离和非侵入式的成像技术。作为一种纯光学成像与超声成像相结合的混合式成像技术，它的检测图像具有高光学对比度、高超声分辨率的特点。光声成像技术在生物医学检测中具有非常广阔的应用前景。阐述了光声成像的基本原理，对比了当前光声成像的各种系统结构形式、优缺点以及每种技术的应用领域。最后，预测了光声成像系统的发展趋势，并讨论了一些提升系统性能参数的方法。

针对分布反馈式(DFB)光纤激光器用于水声探测时频响曲线起伏较大的问题，设计了一种开孔套管式封装结构。通过对DFB激光器的封装，使其张紧后被聚氨酯固定于开孔套筒的中心轴线上，利用开孔套管的保护作用以及施加于光纤激光器两端的拉力来抑制水声探测过程中频响曲线的起伏。基于有限元软件ANSYS对封装结构的动态特性进行了数值仿真计算，然后加工制作了开孔套管结构封装的DFB光纤激光水听器原型样品，并利用振动液柱法进行了测试。试验结果显示，DFB光纤激光水听器在20~800 Hz的声压灵敏度达到-131 dB左右，灵敏度起伏不高于±1.5 dB，表明通过该封装结构的保护及聚氨酯的张紧作用，有效抑制了频响曲线的起伏，改善了DFB光纤激光水听器的水声探测性能。

在单台面二极管晶圆的制备中，刀具划片存在速度慢、芯片崩边率高等问题。激光划片为非接触加工，成品率高。根据晶体硅的性质，对激光划片方向进行了讨论，分析了红外激光对硅片的作用机理。根据一维热传导方程导出的近似解析解，计算了功率和扫描速度影响下的去除深度。使用1064 nm脉冲光纤激光器完成了7.62 cm晶圆的激光划片，获得了崩边率小于1%，电性能合格率达到100%的样品。研究表明，去除深度影响芯片的崩边率，离焦量影响芯片的电性能。控制去除深度和离焦量进行划片会获得很高的良品率。

为了探明分布反馈式(DFB)光纤激光器用于水声探测时,所测得的声压灵敏度高于静压条件下计算所得的声压灵敏度,且动态响应曲线不平坦的原因及其机理,对DFB光纤激光器的动态特性进行了研究。对两端固定并分别置于空气和水介质中的DFB光纤激光器的振动模态进行了数值仿真分析;设计加工了实验夹具,分别对其进行了实验研究。实验测得数据显示,两端固定的裸纤在发生振动时的第一阶固有频率与其夹持长度有关,且随着该长度的增大,固有频率降低;当夹持长度分别为50、55和60 mm时,在空气和水介质中DFB光纤激光器振动的第一阶固有频率分别约为250、200、125 Hz以及200、160、120 Hz,实测数据与仿真分析吻合。结果表明,当DFB光纤激光器受外界激励发生振动时,会引起激光器输出信号幅值的波动,导致其声压灵敏度出现起伏,第一阶固有频率对其具有很大的影响。

分析了基于Michelson干涉解调技术的光纤激光器水声传感的原理,在一段掺铒光纤中写入具有π相移的光纤光栅构成光纤激光器,水声压力作用在激光器上引起激光工作波长的变化;采用基于3×3耦合器的偏振无关的非平衡光纤Michelson干涉仪将激光波长变化转化为干涉仪的相位变化;干涉仪的输出由光电探测器转换后使用DSP进行信号解调。针对3×3耦合器分光比不对称的问题,本文提出利用实时调整幅度的2路干涉信号进行解调的方案,该方案不需要3×3耦合器有严格的分光比,消除了外界环境对解调输出的非线性影响。水声探测实验表明,光纤激光器水声传感系统的声压灵敏度为-166.5dB(参考值1 rad/μPa),解调结果与水声信号具有良好的线性关系。

分析了一种有源型光纤水听器的水声传感原理, 在一段掺铒光纤中写入具有π相移的光纤光栅构成光纤激光器, 水声压力作用在激光器上引起激光波长的移位, 采用干涉法检测出波长移位引起的相位变化即得到声压的信息。水声探测实验表明, 有源型光纤水听器的声压灵敏度为-166.5 dB(参考值1 rad/μPa)。将不同工作波长的四元光纤水听器串接于一根光纤内组成水听器阵列, 使用带通波分复用器将阵列发出的激光分离至各独立通道后检测出相应的声压信号, 测得水听器之间的级串扰小于-60 dB, 且单元水听器水声响应的动态范围不受影响。