利用熔融淬冷法制备了Ge20As20Se15Te45硫系玻璃, 测试结果表明该玻璃在中红外波段具有良好的红外透过特性和极高的非线性, 采用Z-扫描技术测试其中红外三阶非线性系数高达n2=6.72×10-18 m2/W @ 4 μm。以此材料为基质, 设计了两种工作在中红外波段的硫系玻璃光纤光栅光开关。利用分布时域传递矩阵法(TD-TMM)和非线性耦合方程模拟计算了光栅光开关的反射谱和波长偏移特性。研究结果表明, 通过调节输入光强可以灵活调节光纤光栅的中心波长向短波或长波方向移动, 进而可以获得光开关。在调制深度为1×10-3的均匀硫系光纤光栅, 获得光开关的功率阈值约为1.6 GW/cm2, 当引入相移光栅后, 调制深度可以降低为3×10-4, 并且其光开关的功率阈值也降低到210 MW/cm2。

针对光纤布喇格光栅反射谱的特点,研究了强度阈值对五种典型寻峰算法的影响,明确了阈值优化对减小寻峰误差的重要性.对各算法分别进行阈值优化,从寻峰误差和运行效率两个方面对不同采样间隔条件下的寻峰算法进行比较分析.研究表明：各寻峰算法与强度阈值的关系不尽相同,阈值优化可有效减小各算法的寻峰误差,提高光纤布喇格光栅传感系统波长的分辨率和检测准确度;除质心探测法外,增大采样间隔并不能显著提高各算法的运行效率;高斯拟合法寻峰误差最小且最为稳定,适用于静态信号和低频动态信号的解调;质心探测法运行速度最快且误差相对较小,可用于中高频动态信号的解调.

受激布里渊散射、受激拉曼散射、自相位调制等非线性效应限制了高功率光纤激光器、放大器的输出功率和传输特性。通过改进光纤的几何结构、材料成分、制作工艺、工作环境等可以克服这些限制。在分析了光纤激光器、放大器中几种非线性效应的产生机理、功率阈值特点后，着重介绍了采用大模场光纤设计、变化光纤掺杂成分及分布、纳米粒子直接掺杂技术以及控制应力、温度场调制等新方法、新技术在非线性效应管理中的应用，最后指出合理的方案。