以光纤布拉格光栅检测动态应变为基础，分析了匹配型光纤布拉格光栅波长移动解调方案的基本原理。利用匹配光栅法检测的高灵敏性及光纤光栅传感器本身的优点，将其与超声波检测相结合，创新性地用于研究超声波在冰样中的传播速度随温度的变化关系，通过光纤布拉格光栅检测冰样中纵波、横波传播速度与温度的关系，利用Matlab 对数据进行拟合及计算，得到了冰样的声学参数随温度变化的规律：温度越低，超声波在冰样中的传播速度越高。并将所测数据与超声波系统所测数据进行对比，结果表明，光纤布拉格光栅所测数据正确可靠，证明了光纤布拉格光栅可用于检测冰的声学性能。

利用菲涅尔衍射理论推导出高斯型激光脉冲的回波计算方法,建立了斜坡、阶梯和植被三种标准漫反射地物的回波模型,以GLAS(Geoscience Laser Altimeter System)系统为例,通过数值计算得到了标准漫反射地物的回波信号波形,分析了回波波形与三种地物模型参数、光束扫描角之间的关系.仿真计算结果表明:斜坡回波信号波形近似为单个高斯波形,其峰值和脉宽与斜坡倾角、光束扫描角有关;阶梯回波信号波形近似为多个高斯波形,其峰值与光斑内阶梯分布有关;波形的中心位置差与阶梯高度和光束扫描角有关;植被回波信号波形呈现出多个类高斯型,其峰值不仅与植被的位置有关,还与植被的面积有关.这些结论为地形地貌的反演及地表资源分布的分析提供了理论基础.

首先研究了非线性饱和光纤中各阶孤子存在的幅值范围，与标准非饱和情况的非线性薛定谔孤子非常不同，即一阶孤子幅值范围是1.4≤N≤4.0，二阶孤子为4.0≤N≤7.0，三阶孤子为7.0≤N≤15.0，并分析了各阶孤子的传输特性，最后研究了双一阶孤子相互作用的若干特点，明确了五个方面的特性。