相干光经过多模光纤传输,在出射端形成一个随机的散斑场。对于非保偏多模光纤,还将出现退偏现象,使得入射的线偏振光不再保持线偏振分布。因此,非保偏多模光纤散斑场的随机性不仅表现在光强方面,也表现在偏振方面。基于反馈波前整形技术,实现了对多模光纤出射端无序散斑场的光强和偏振的调控,获得了光强集中的聚焦线,并且可以有效控制聚焦线的偏振分布。

基于射线光学和波动光学理论分析了多模光纤的布里渊散射特性, 提出了确定布里渊散射角取值范围的方法；推导了阶跃型和渐变型多模光纤不同模式群布里渊频移、线宽、散射谱和散射功率的表达式.结果表明, 阶跃型和渐变型多模光纤布里渊散射角的最大取值范围为全反射临界角的2倍到π；阶跃型光纤的布里渊频移、线宽、归一化峰值增益和散射功率随模式群的变化比渐变型光纤缓慢, 且随着模式群编号的增加, 阶跃型光纤的上述参量分别在11.084-10.932 GHz、21.760-21.168 MHz、1-0.933和1.990×10-9-1.857×10-9 W范围内呈曲线下降；渐变型光纤的上述参量分别在11.064-10.969 GHz、21.683-21.314 MHz、1-0.957和2.052×10-9-1.965×10-9 W范围内呈直线下降.

针对目前受激布里渊散射(SBS)阈值研究主要针对单模光纤, 而对多模光纤研究较少的现状, 理论分析和计算了多模光纤SBS阈值特性。结果表明: 对于多模光纤, 由于其多个模式的布里渊增益谱叠加导致频谱展宽, 其布里渊增益谱最大增益1.6675×10-11m/W较单模光纤偏低。根据多模光纤布里渊散射增益, 通过SBS阈值公式获得了50/125μm阶跃折射率多模光纤和渐变折射率多模的SBS阈值与光纤长度、衰减系数、纤芯半径之间的关系。理论分析可知, 阶跃折射率多模光纤的SBS阈值是渐变折射率多模光纤的4.5倍, 更不容易发生SBS非线性效应。

理论分析表明,双边缘瑞利测风激光雷达技术中，信号通道分光精度影响风速测量精度。因此，在风速误差计算上，需考虑分光比误差，且尽量选择分光稳定性好的仪器。在激光雷达中，常常利用光纤分束器与分束片进行分光。分束片的分光受大气退偏振效应影响，分光不稳定；而光纤分束器分光比需测量，存在测量误差。分析可得，在纯分子散射环境下，由于退偏振效应引起分光片的相对变化为0.07%～0.63%；实验测得多模光纤分束器分光比均值为1.018，标准偏差为0.4%，分析比较后选用分光稳定较好的光纤分束器。最后，进行了瑞利多普勒激光雷达与探空气球的联合测风实验，实验结果表明两者风场分布吻合得较好。

用多模倾斜光纤光栅(Tilted fiber Bragg grating,TFBG)实现多模光纤中简并模式群(Degenerated mode group,DMG)的分别探测。多模倾斜光纤光栅将光纤中的导模耦合到辐射光线,用透镜将辐射光线聚焦在焦平面上,使非简并模式群对应的辐射光线的像在焦平面上分离。在焦平面上用空间滤波器使简并模式群选择透过并进行分别探测。用芯径为62.5 μm的标准通信多模光纤进行了简并模式群分别探测实验,用单模光纤激励多模光纤,测量简并模式群功率随激励光纤的横向对准偏差的变化关系。低阶简并模式群的测量结果与仿真计算结果基本一致,高阶简并模式群的测量结果与仿真结果有一些不同。用倾斜光纤光栅进行单简并模式群激励,在单简并模式群条件下测量简并模式群耦合效率的想法还需进一步实验验证。

利用波长为905 nm，GaAs大功率半导体脉冲激光器为泵浦光源，采用光时域反射OTDR(Optical time-domain reflectometry)技术，以及高速采样平均技术对芯径为50／125 μm，1 km长的GI多模光纤的后向散射光光谱进行了分析与测量.着重研究了光谱成份中，强度仅为入射光强的10-8～10-9极其微弱的反斯托克斯散射光的温度特性及其应用—分布光纤温度传感系统.

报道了利用钛酸钡晶体压电效应及多模光导纤维法布里-珀罗型干涉仪来测量电压的原理,装置设计及其实验结果,并讨论了在光学测量中光纤的具体参数及其它因素对测量结果及信噪比的影响.