Sensors based on optical resonators often have their measurement range limited by their cavity linewidth, particularly in the measurement of time-varying signals. This paper introduces a method for optical frequency shift detection using multiple harmonics to expand the dynamic range of sensors based on optical resonators. The proposed method expands the measurement range of optical frequency shift beyond the cavity linewidth while maintaining measurement accuracy. The theoretical derivation of this method is carried out based on the equation of motion for an optical resonator and the recursive relationship of the Bessel function. Experimental results show that the dynamic range is expanded to 4 times greater than the conventional first harmonic method while still maintaining accuracy. Furthermore, we present an objective analysis of the correlation between the expansion factor of the method and the linewidth and free spectrum of the optical resonator.

光学频率梳在光通信、光谱学等领域有广泛的应用。平坦度是光学频率梳重要的性能指标。使用级联相位调制器和强度调制器产生光学频率梳的方法，是让叠加的谐波驱动调制器，通过调节驱动电信号的幅度和相位以及强度调制器的偏置电压，可以实现平坦度好的光学频率梳。首先，建立光学频率梳的优化问题模型，通过差分进化算法得到上述各个参数，并得到在不同叠加微波驱动信号下的平坦光学频率梳。其次，固定某一微波驱动信号的相位，在同一优化问题下使用同样方法得到微波驱动信号的其他参数，并分析生成的平坦光学频率梳性能。最后，搭建实验系统，根据仿真得到的优化参数确定实验参数，并得到相应的光学频率梳。研究表明，当采用基频和三次谐波驱动相位调制器、采用四次谐波驱动强度调制器时，可以产生13根谱线的光学频率梳，仿真和实验时的平坦度分别为0.27 dB和0.83 dB。当采用基频、三次谐波和五次谐波同时驱动相位调制器和强度调制器时，可以产生19根谱线的光学频率梳，仿真显示其平坦度为0.56 dB。以上仿真和实验结果证明了所提方法的可行性和鲁棒性。

高阶主动振动抑制技术已逐渐应用于针对空间红外用机械制冷机的多阶次振动， 用以提升制冷机的工作寿命和红外载荷的工作性能。在对机械制冷机采用高阶次工作频率驱动时会产生很严重的谐波失真，从而影响对于高阶次振动的主动抑制效果。通过分析驱动电路的工作机理和负载的高频特性，针对性地提出了利用控制续流通路用于改善高阶驱动时谐波失真的方法，根据所需续流通路给出了相应的实现方法。并针对其中一种续流方法，通过仿真与实验验证了该方法可以有效地抑制波形畸变，使其各高阶次谐波失真下降了75%以上。

针对双模扰动下的烧蚀瑞利-泰勒不稳定性增长问题，采用高精度的数值计算方法，研究了不同预热程度下模耦合产生的多个高次谐波幅值的发展和演化问题。研究表明，三种预热烧蚀条件下，当扰动基模满足长波与短波耦合方式时，谐波中的长波模态占主导，而短波模发展明显受到抑制；当满足短波与短波耦合时，耦合结果带来了许多新的增长较快的长波模态，此时短波模增长呈现小幅震荡形式。比较两种耦合方式可以发现，长波结构在烧蚀瑞利-泰勒不稳定性弱非线性阶段都占主导地位，尤其是短波与短波耦合中气泡与尖钉表现出不同于两个基模的长波模结构。进一步分析预热效应对模耦合增长的影响，发现预热程度越强就越能削弱耦合谐波的增长，这说明预热对烧蚀瑞利-泰勒不稳定性具有致稳作用，这对惯性约束聚变工程中控制烧蚀瑞利-泰勒不稳定性发展具有重要意义。