爆炸试验采集的冲击载荷测试信号总是叠加不同程度的噪声干扰, 为了精确分析这些试验测试数据传递的爆炸冲击载荷变化规律, 在真空爆炸容器内针对不同装药量和不同真空环境设计了四组爆炸冲击载荷测试实验, 并将采集到的冲击载荷数据同时应用傅里叶滤波算法和中位值平均滤波算法处理处理分析。通过将两种滤波算法处理的冲击载荷P-t曲线与原始冲击载荷P-t曲线对比发现: 傅里叶滤波算法是对信号的一种全局分析, 可提取函数在整个频率轴上的频率信息, 却不能反映信号在局部时间范围内的特征, 虽然处理速度较快, 但对于特征参数的保留误差较大, 直接应用于爆炸冲击载荷测试信号的滤波处理的效果不太理想。中位值平均滤波算法处理的爆炸冲击载荷信号与原始冲击载荷时程曲线的契合度更高, 能清晰地反映出爆炸容器内的冲击载荷随时间的变化细节, 且提取的特征参数误差较小, 展现出对于爆炸冲击载荷信号的处理分析更高的可靠性, 可以为爆炸试验的深入研究提供更直观的参考。

为了探索初始1阶相位调制对高斯光脉冲光纤中长距离传输特性的影响规律, 从光纤中的非线性光演化方程出发, 采用分步傅里叶算法, 数值研究了初始1阶相位调制的高斯光脉冲在光纤中传输时的形状、幅度、时间轨道的演化特性。结果表明, 高斯脉冲在长距离传输中, 一方面其幅度呈现出衰减的振荡行为, 另一方面其时间轨道则因为1阶相位调制的存在而发生直线平移, 直线平移的大小和方向分别取决于相位调制参量的绝对值和正负号。该工作可扩展非孤子脉冲的长距离传输特性研究, 并可用于脉冲时间轨道的直线调控。

利用分步傅里叶算法求解锥形半导体激光放大器中的稳态行波方程,对线性张角结构和非线性张角结构波导形状的激光放大器进行光学和热学性质的数值模拟。通过比较两种结构的激光放大器的输入电流-输出功率曲线,输入功率-输出功率曲线和光丝形成数量,研究放大器中光丝的形成机理,解释两种激光放大器中不同光场分布的原因。结果表明,非线性张角结构的放大器不仅能使增益分布和光场分布更契合,而且能减小波导边缘反射光和入射光的耦合,所以有着更高的光光转换效率和更稳定的模式输出。

基于描述光束传播的菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论, 运用快速傅里叶变换算法仿真了非稳腔DF激光的三维近场、远场光强分布。仿真结果显示: 非稳腔的近场输出光斑形状为中心对称的空心圆环, 远场输出光斑为具有中心亮斑的多级衍射环; 大M数将导致近场光斑能量集中, 大的Neq值将引起远场发散角变大。运用该算法研究了腔镜倾斜对近场光强分布的影响: 腔镜倾斜使光束近场分布变差, 倾斜角越大, 光强的非对称分布越明显。开展了非链式DF激光器非稳腔实验研究, 实验得到的近场、远场光强分布及腔镜失调下的近场光斑变化情况与数值模拟结果一致, 实验测量的远场发散角为1.2 mrad。文中的仿真结果可为DF激光器腔镜失调诊断及调节提供依据。

从高双折射光纤中含有拉曼效应和自陡峭效应的非线性薛定谔方程出发,利用快速分步傅里叶变换,模拟了孤子的两个正交偏振分量的演化,分析了拉曼增益和自陡峭效应对孤子俘获的影响。结果发现：当群速度失配较小时,拉曼增益增大了孤子俘获的阈值；当群速度失配较大时,拉曼增益破坏了孤子传输。自陡峭在群速度失配较大时才有明显的影响,此时快轴向慢轴发生能量转移,且当输入脉冲振幅N较大时,两脉冲彼此俘获。

根据考虑拉曼效应的非线性薛定谔方程，在忽略光纤损耗情况下，利用基于Matlab的分步傅里叶数值算法，在考虑拉曼效应与不考虑拉曼效应下，仿真模拟了基态光孤子在光纤中传输时的演变。结果表明拉曼效应可破坏孤子的传输稳定性，导致孤子在光纤中传输时迅速衰减，其影响程度不仅与输入孤子的脉冲峰值功率大小有关，还与二阶色散系数和非线性系数的改变有关。

为了研究高功率激光系统中划痕型缺陷对光场质量的影响，采用分步傅里叶算法对非线性近轴波动方程进行求解，模拟分析了不同划痕参数(长度、宽度、深度)下，元件内部、光束近场、元件后传输光场以及光束远场的光强分布情况。数值模拟结果表明: 随着划痕长度、宽度或深度的增加，元件内部以及元件后传输光场的峰值强度和对比度均会相应增强;光束近场的光强对比度也会略微增大;对于光束远场的强度分布，与划痕宽度方向所对应的频谱能量会不断增强。该项研究工作可以为划痕检验标准的制定提供一定的定量分析依据。

在考虑到多种影响因素的情况下，得到了FWM(四波混频)噪声标准差的较为精确、高效的评估算法，该算法对优化设计密集波分复用系统具有重要意义。在忽略信道间串扰的基础上，利用动态分步傅里叶算法先行得到单信道内的脉冲传输规律，然后在此基础上精确求解决定FWM效率大小的重叠函数。实例计算结果表明：FWM效率大小与脉冲在传输过程中的变化有关，在群速度色散系数绝对值相对较小、归一化的特征宽度相对较大、入射脉冲峰值功率相对较大时，这种关联度比较大。啁啾系数为正，取值较大，且传输速率相对较高时，不能忽略脉冲随传输距离的变化对FWM效率的影响。

基于非局域非线性介质中空间光孤子的理论模型,采用分部傅里叶算法,研究了空间孤子 在二维非局域非线性介质中的传输特性及其稳定性。结果表明,在该介质中存 在拉盖尔-高斯型的空间孤子；孤子的传输特性受非局域介质的调制系数、 调制深度,以及光束的初始条件等调控,并且传输距离越大,影响越显著。研究的结果对 完善和充实空间孤子理论体系有重要意义。