基于胡克定律和弹光效应, 建立了冲击机械应力作用下萨奈克光纤环非互易性相位误差产生的数学模型, 讨论了黏结剂的杨氏模量对萨奈克光纤环的影响, 通过仿真和实验验证了光纤黏结剂杨氏模量的大小对萨奈克光纤干涉仪误差的影响。结果表明黏结剂杨氏模量越大, 系统性能越稳定。

为了研究机械应力对石英滤波输出的影响,基于石英晶体的弹光效应,推导了石英晶体双折射率与不同方向机械应力之间的关系,并进行了数值模拟.采用了Ultra-6600系列紫外-可见分光光度计搭建了实验系统,得到了立奥型石英双折射滤光片的透射光谱图,并对光谱图进行了研究与分析.结果表明,在不同方向机械应力作用下,立奥型石英双折射滤光片的中心波长发生漂移;大小为0.0025N/m2机械应力沿Ox1轴、Ox2轴、Ox3轴方向作用,石英滤波片中心波长向长波长方向的漂移量分别约为0.4nm,0.6nm,1nm.这一结果对石英双折射滤光片的封装制作、正确设计和使用是有帮助的.

用数字梯度敏感法(DGS)测量了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板的张开型应力强度因子(SIF)。用DGS方法测量了PMMA板裂纹附近应力集中区的应力梯度（或偏转角）。此方法先用数字图像相关法(DIC)测量了透明试件裂纹尖端附近的全场位移，再根据光弹效应获得光线在透明固体应力集中区的全场偏转角，在平面应力条件下，偏转角可以与应力梯度建立联系从而获得应力集中区的应力梯度。由应力梯度场测量了裂纹尖端的应力强度因子。在应力强度因子的求解过程中提出了一种迭代最小二乘拟合应力梯度场的方法，此方法可同时得出应力强度因子与裂纹尖端位置。将实验结果与理论值进行了比较，结果显示数字梯度敏感方法准确地测量了复合型应力强度因子。

利用时域有限差分(FDTD)程序计算了二维砷化镓石墨点阵柱状光子晶体的能带。结果表明, 这种二维石墨点阵柱状光子晶体在0.53～0.58的归一化频率区间有一个完全光子带隙。基于此, 构造了一种二维砷化镓石墨点阵柱状光子晶体应力传感器的模型, 利用FDTD方法, 计算了传感器共振腔TEy模的共振峰波长沿x轴方向和y轴方向应力变化的情况, 以及共振峰波长随应力环境变化的情况。计算结果表明, 传感器共振峰波长随应力环境变化具有很好的线性特性, 其应力响应灵敏度为0.0111 nm/MPa; 这种石墨点阵柱状光子晶体传感器沿x轴方向和y轴方向的应力响应灵敏度相同。

在高功率Nd:YAG激光器中,由于部分抽运能量转化为热能沉积在介质之中,以及不均匀的冷却,导致激光介质内的温度分布不均匀,温度梯度进一步导致了介质内应力双折射、热透镜等热效应。模拟计算了Nd:YAG薄片激光介质在一定温度和应力分布条件下的应力双折射,并模拟计算了线偏振光通过该薄片介质后的退偏损失,计算结果与实验结果相符合。总结了一套计算晶体应力双折射的数值方法,并在此方法基础上编制了相应的MATLAB程序,为晶体应力双折射的消弱和退偏损失的补偿提供参考。

基于应力光学定律和弹性热应力理论，导出双折射的光程差与主应力差之间的关系。利用光学弹性仪进行了实验测试，研究了温度变化下应力对树脂光学镜头成像质量的影响。从28℃～68℃的温度范围内，实验获得了树脂镜头的热应力等色线和不同温度、静置情况下的树脂镜头的热应力等色线干涉条纹的图像。得出结论：温度变化在树脂镜头中产生热应力，但不会产生应力集中，在温度恢复时没有残余应力，在40℃的温度变化内不会影响光学树脂镜头的成像质量。