以LD泵浦光在侧泵模块水冷结构中的传输过程为研究内容, 基于模块结构参数、光波传输特性及介质透光特性, 系统分析了泵浦光在各介质表面和内部的偏振态变化、光强衰减过程及变化规律。重点分析了由介质表面菲涅尔效应和内部吸收效应等造成的光强衰减; 计算了泵浦光在水冷结构中单次往返过程的损耗系数和偏振态变化矩阵。分析结果对于优化模块泵浦效率、增强散热效果等有一定借鉴作用。

提出并验证了一种单-双波长可调谐掺铒光纤激光器。利用级联光纤布拉格光栅（Cascaded Fiber Bragg gratings, Cascaded FBGs)结合Sagnac环结构所产生的复合滤波效应, 实现较高精细度滤波, 并通过调节环内偏振控制器（Polarization Controller,PC), 引入双折射效应, 得到波长可调谐的光纤激光器。基于耦合模理论并使用传输矩阵法对该结构的传输特性进行了分析, 在此基础上搭建实验系统, 验证了理论分析的正确性。实验结果表明: 通过调节PC, 激光器输出激光的波长范围约为1 555.644~1 556.112 nm, 双波长间隔的可调范围约为0.108~0.452 nm, 单-双波长的边模抑制比（SMSR)均高于40 dB; 在稳定性测试中, 输出单-双波长激光的波长最大漂移量小于0.008 nm。该方法具有结构简单、调谐方便、易于实现且精细度较高的优点, 可应用于密集波分复用及全光通信系统等领域。

采用将传感光纤绕制在螺旋型调制器上的方法,设计了一种基于光斑旋转角度调制的新型光纤温度传感器。根据螺旋型调制器所处环境温度的变化会使传感光纤产生双折射效应,从而使出射光斑发生旋转变化的原理,通过CCD获得不同温度下的出射光斑图像的变化情况以及利用MATLAB对所得数据进行处理,可以探测出温度变化与出射光斑旋转角度的关系,达到对温度间接测量的目的。实验证明,光斑旋转角度与温度变化在一定范围内有很好的线性关系,而且该传感系统灵敏度也比较高。

激光振荡器和激光放大器中激光晶体的热效应对光束特性有着重要的影响，不仅改变了光束的波前，还影响了光束的偏振态。基于激光晶体内的弹光效应，通过对光率体的主轴化，研究了自然双折射晶体中的热致双折射效应。结果表明，弹光效应对自然双折射晶体光率体的影响主要表现为横截面内椭圆主轴的偏转，主轴偏转角度小于0.01°。在激光振荡器和放大器中，一束线偏振激光经过具有热效应的自然双折射晶体之后退偏率小于1.8×10-8，这种条件下热致双折射效应的影响可以忽略，这与光学各项同性晶体完全不同。

亚波长金属光栅具有传统光栅所不具有的特殊性质，其透射率与消光比高、光谱宽度宽、偏振性能好，是一种性能优良的光学元件，在亚波长光学元件应用领域中占据重要地位。且其体积小、结构紧凑、易于集成，在光学系统中可减少光路元件、增加系统灵活性，具有改进和取代传统光学器件的潜力。简要介绍了亚波长金属光栅理论分析方面的进展，以及金属光栅结构创新、多维发展、理论模拟向实验制备、适用波段向太赫兹及紫外波段拓展等方面的发展趋势。同时也阐述了亚波长金属光栅在激光器系统、偏振成像、光电探测、薄膜太阳能电池、光学传感等领域广泛的应用前景。

在智能电网中, 电流测量是电力系统中继电保护、电能计量、系统监测和系统分析的关键, 其测量的精度与可靠性直接关系到电力系统能否安全、可靠和经济地运行。文章比较了电磁式电流传感器和光纤电流传感器的性能, 介绍了目前3种最主要的光纤电流传感器的测量原理, 并指出其各自的优点及存在的问题。同时, 综述了国内外关于光纤电流传感器的最新研究现状及进展, 最后对光纤电流传感器的应用和研究前景进行了展望。

研究填充非线性材料的金属介质金属（MIM）平面波导中的四波混频（FWM）效应，针对该类基于表面等离子体（SP）局域增强和双折射特性的微纳器件，具体分析了不同偏振态抽运光输入所对应的FWM过程。在厚度为250 nm的波导中，当入射抽运偏振态相同时FWM效应最强，FWM效率达到-33 dB；在入射抽运偏振态正交时FWM效应最弱，没有闲频波产生。在厚度为50 nm的波导中由于SP TE模式截止，仅在入射抽运偏振态均为TM时FWM效率达到-30 dB，其他偏振态下没有闲频波产生。利用上述特性可以制作基于FWM的微纳全光逻辑器件。

基于LiNbO3晶体的双折射和电光效应设计制作了一种2×4的90°相移自由空间光学桥接器。该桥接器利用晶体的双折射效应进行信号光和本振光的分光/耦合，电光效应引入相位调制，在给定电场条件下实现2×4 90°空间光学桥接器的功能。对空间光学桥接器进行了实验测量和分析。实验结果表明该桥接器性能良好，相位连续可调，相位误差可通过电压调制补偿，应用于相干接收系统。

综合等效介质理论和表面等离子激元(SPP)Bloch模型，对比分析了两种新的亚波长光栅结构：二维矩形金属光栅和二维椭圆柱金属光栅。利用时域有限差分(FDTD)算法，对比分析了两种结构的透射率及其相位延迟与入射光波长及偏振角变化的关系，尤其两种结构实现λ/4波片功能所对应的透射特性。仿真结果表明，当入射光偏振角为75°时，两种结构均可实现λ/4波片功能，此时二维矩形和椭圆柱金属光栅的透射率分别为0.77和0.67，表明二维矩形金属光栅比椭圆柱光栅具有更好的透射效果。对应550~800 nm的入射波长，两种光栅在各自允许的入射偏振角范围内均表现了较为平坦的宽带透射特性。

基于一维亚波长金属光栅结构的双折射效应，将等效介质理论(EMT)推广到二维亚波长结构，对一种特定的金属矩形光栅结构进行了分析，实现输入线偏振到输出任意偏振态的控制。利用时域有限差分（FDTD）算法对输出光偏振态及其透射特性进行了仿真。仿真结果表明：通过空间角调制的方法，得到输出光的偏振态理论上可实现全庞加莱球覆盖，并具有较高的透射率。