研究了Ce∶ KNSBN光折变类光纤在泵浦光和信号光夹角分别为小角度和大角度两种情况下简并四波混频的基本特性.当夹角较大时,在光折变类光纤内部形成了两个四波混频作用区域,获得了比小角度情况提高4倍的大相位共轭反射率.给出了Ce∶ KNSBN光折变类光纤中,在入射夹角分别为小角度和大角度两种情况下,相位共轭光反射率分别随信号光光强、两束泵浦光光强比变化的实验结果,并用理论公式进行了拟合,理论分析和实验结果相符.还研究了Ce∶ KNSBN光折变类光纤四波混频光栅模式和相位共轭光时间响应特性.光折变类光纤的相位共轭响应时间较快,可为秒量级.

利用脉冲调Q染料激光对掺钕双钨酸钇钠晶体(Nd:NYW)的短波长吸收带(595 nm)进行抽运,实现了1.064 μm激光运转,在抽运能量24.2 mJ时,获得的激光输出能量为1.08 mJ,阈值抽运能量小于5 mJ.

采用氙灯抽运自倍频晶体Nd3+:Ca4GdO(BO3)3(简称Nd:GdCOB),Cr4+:YAG被动调Q,实现了Nd:GdCOB晶体被动调Q激光运转,测量了饱和吸收体Cr4+:YAG不同小信号透过率下绿激光单脉冲的输出能量、脉冲宽度、重复率,给出了描述Nd:GdCOB晶体调Q工作原理的耦合波方程组,数值求解了该方程组,所得的理论结果与实验值相符合.

研究了掺铈钾钠铌酸锶钡(Ce:KNSBN)光折变光纤"扇"特性及两波耦合的基本特性.通过实验发现,当入射光的入射角为8°左右时,"扇"最小,这与块状晶体有根本的不同.在信号光与抽运光的入射夹角2θ小于11°时,两波耦合增益随入射夹角的增大而增大,而当入射夹角大于11°时,两波耦合增益随着入射夹角的增大而迅速减小.给出了在各个不同的入射夹角下,两波耦合增益中透射的信号光的时间特性曲线.两波耦合增益随信号-抽运比的增加而增加,在入射夹角为8°,信号-抽运比为1:1000时,两波耦合增益达到了77,比块状晶体相应条件下提高了4倍.用两波耦合的理论公式对增益随信号-抽运比的实验数据进行了拟合,二者相符.

从光栅擦除特性、光致吸收和热激发能三方面的实验和理论分析,证明了掺铜KNSBN晶体中除了掺入的铜离子作为深能级中心外,还存在浅能级中心,并认为它是晶体生长过程形成的氧空位。实验发现温度在360K附近有最大的光折变二波耦合(TWM)增益系数,利用双中心双光栅模型对此作了解释,阐明了此浅能级中心在光折变效应中的作用。

通过研究生长不同Gd离子和Y离子配比组份的GdxY1-xCa4O(BO3)3晶体,得到了室温下可以实现非临界相位匹配产生1064nm三次谐波的新型非线性光学晶体Gd0.37Y0.63Ca4O(BO3)3.报道了GdxY1-xCa4O(BO3)3晶体实现1064nm三次谐波的相位匹配角.用电光调Q的Nd∶YAG激光器对一块长11mm,Y-轴切割的Gd0.37Y0.63Ca4O(BO3)3晶体进行了转换效率的测量,其结果为14.7%.

计算和测量了GCOB晶体的相位匹配曲线, 理论计算与实验测量结果符合的很好。 用电光调Q的Nd:YAG激光器对5 mm长的GCOB晶体进行了倍频研究, 得到了26.7%的倍频转换效率。 并与同样长度的BBO晶体进行比较, 得出了GCOB晶体的有效非线性光学系数接近BBO晶体的有效非线性光学系数的结论。

报道了Nd:GdCOB晶体相位匹配方向不位于主平面上的自倍频特性,并与位于主平面内的倍频方向进行了比较。获得11.3 mW的自倍频绿光输出,光-光转换效率为2.3%,自倍频腔阈值为1 mW。对实验结果进行了讨论。

分析了晶体的不同切割方式对形成自泵浦位相共轭输出的影响,报道了晶轴与晶面成18°角的Ce:KNSBN晶体自泵浦位相共轭输出特性,实验证实了共轭反射率与入射角和入射位置有关,并得到反射率为57.16%的共轭输出。共轭光的形成时间随入射光强的增大而缩短。