增强现实（AR）技术将计算机生成的虚拟信息融入现实世界，可为使用者提供沉浸式的体验，被认为是下一代显示技术，但依旧存在一些问题。针对AR显示系统中色差、色彩均匀性、光场均匀性等问题，设计一种基于消色差超构光栅的光波导解决方案。仿真超构光栅的耦出响应，在单层超构光栅的情况下，实现了三种波长光（473，532，620 nm）相同角度入射和相同角度出射，消除了色差。采用双层超构光栅，在实现消色差的基础上，进一步实现了对不同波长光的强度比例可调和耦出效率可调，改善了色彩均匀度，有望用于扩瞳。所提基于消色差超构光栅的AR显示光波导设计有望为头戴式AR显示设备提供全新设计思路。

为了使光纤激光器同时运转在不同的工作状态, 搭建了非线性偏振旋转(NPR)技术和碳纳米管可饱和吸收体(CNT-SA)混合的掺铒光纤激光器。其中, 基于NPR效应的腔内双折射引入的梳状滤波器可以实现双波长输出, NPR和CNT-SA的可饱和吸收效应共同作用可以获得调Q或调Q锁模脉冲, 因此在该激光器中通过调节参数可以使光纤激光器同时获得双波长调Q和调Q锁模脉冲输出。该双波长脉冲经滤波处理后, 观察到1531.23 nm处的波长对应调Q脉冲, 其重复率为45.62 kHz, 1557.18 nm处的波长对应调Q锁模, 调Q包络重复率也为45.62 kHz, 包络内锁模脉冲的重复率为18.18 MHz, 与激光器腔长相符。该实验结果增强了光纤激光器工作的灵活性, 有望进一步拓展其在相关领域的应用。

将光学波片放入激光谐振腔可使振荡模式发生分裂, 测量分裂模的频率差能准确测得波片的相位延迟。基于这一原理, 设计了光路沿竖直方向的相位延迟测量仪, 可根据频率差不同引起振荡模式的变化采用相应测量方法。对半外腔激光器、光强和频差探测单元、控制程序等部分进行了设计说明。为了实现自动化和高精度测量, 系统选定两正交偏振模的等光强点作为工作点, 并补偿初始相位延迟和波片倾斜误差。测试表明, 仪器能够对任意相位延迟的波片自动判定并测量, 对多级波片多次测量的标准差约0.01°, 总的测量不确定度为0.03°(优于λ/10 000), 且只需要测量激光频率差, 具有可溯源性。

回顾了锁模光纤激光器中各种孤子动力学特性的研究状况,介绍了近年来基于色散傅里叶变换(DFT)技术的超快光纤激光器孤子瞬态动力学特性的研究进展,分析了同时利用时间透镜和DFT技术的超快现象多尺度探测,这些均有助于更全面地了解光孤子的物理本质。实时测量技术的发展必将极大地激发研究人员探索孤子动力学特性的热情,进一步促进孤子动力学特性研究和超快激光技术的发展。