我们理论上研究了基于热铷原子系综中的四波混频效应实现信噪比优化的系统。我们分析了非相敏放大器与相敏放大器中信号光信噪比的变化情况。在非相敏放大器中,信号光为相干态注入,闲置光为真空态注入,此时信号光在被放大的同时,信噪比降低,其噪声系数大于1。在相敏放大器中,信号光和闲置光均为相干态注入,此时在特定的条件下,信号光在被放大的同时信噪比得到提高,其噪声系数小于1。在注入光束间的相对相位=2 kπ(k为整数)时,信号光的有效增益最大且噪声系数最小。在这样的相对相位下,只要注入闲置光光强高于注入信号光光强的17.2％时,信号光就能够在被放大的同时信噪比得到提高。特别地,当注入闲置光光强同时低于注入信号光光强时,就实现了弱光对强光信噪比的优化作用。

搭建完成了基于单偏振助推光学放大器的傅里叶域模式锁定扫频激光源, 并在此基础上实现了倍频傅里叶域模式锁定扫频激光源, 将光源的成像速度提高了一倍。该倍频激光源输出功率达到2mW左右, 扫描频率为45kHz, 输出光谱的中心波长为1315nm, 光谱宽度为107nm。利用该光源进行相干层析成像实验时, 系统的A-Scan速率为90kHz, 纵向分辨率为12.9μm左右, 相干长度为0.9mm左右, 灵敏度为105dB。

为开展长距离高精度时间频率传输系统研究，对多级光纤时间频率传递级联系统的时延抖动进行理论分析，得出级联系统总时延抖动的一般公式。在实验上实现了两级级联50 km光纤时频传递系统的闭环锁定，分别通过测试单级系统和级联系统的鉴相误差电压得到其时延抖动。通过实验结果和理论计算比较，分析了主要实验误差来源；通过分析掺铒光纤放大器(EDFA)放大自发辐射(ASE)产生的噪声对信噪比(SNR)的影响，系统频率稳定度由于信噪比的下降而产生劣化。

采用国产1480 nm LD及优化的掺铒光纤,研制成光纤增益达32 dB、最大输出功率为10 dBm、带宽大于25 nm的掺铒光纤放大器模块(其纤入纤出净增益为27 dB、输出功率为7 dBm)。讨论了放大器的增益、带宽特性及ASE对放大器测量的影响。