研究了中心对称晶体中的三阶非线性频率转换, 并在这类晶体中实现了紫外激光的有效输出.确定了负单轴晶体的相位匹配角公式及相应的相位匹配角.选择带有离域共轭π键的冰洲石晶体和α-BBO晶体进行实验.以飞秒激光作为基频光, 在Ⅱ类相位匹配方式下, 利用α-BBO晶体获得了最高单脉冲能量为37.6 μJ的266 nm紫外三次谐波, 最高转换效率为2.5%; 利用冰洲石晶体获得了最高单脉冲能量为19.3 μJ的266 nm紫外三次谐波, 最高转换效率为1.25%.该研究验证了利用中心对称晶体的三阶非线性效应直接获得紫外激光的可行性和获得深紫外激光的可能性, 为紫外非线性晶体的探索和深紫外激光的研究提供参考.

为了了解有色冰洲石晶体经热处理退色后光学性能的变化，实验探索了黄色及紫色晶体的退色条件。采取同一块有色晶体分为两个部分，再将退色与未退色的两部分一起抛光制作样品，设计实验对样品的透射比、消光比和主折射率进行了测试。结果表明：黄色与紫色冰洲石晶体的退色温度分别为405 ℃和485 ℃(恒温4 h)。退色后，晶体的消光比与主折射率没有变化，深黄色、轻黄色和紫色冰洲石晶体的透射光谱向紫外都有较大的拓展，尤其是深黄色晶体，不但透射范围向紫外延伸了约130 nm，而且400~600 nm 波段内透射比有了较大的提高。由此可见，退色后有色冰洲石晶体达到了光学级晶体的光学性能。将有色冰洲石晶体进行退色利用，对于有效利用冰洲石晶体天然资源具有重要意义。

为了研究冰洲石晶体在紫外波段的偏光吸收特性，制作了长、宽不相等的测试样品。利用双光路分光光度计，在测试与参考光路同时加入偏振方向相互平行的起偏棱镜，分别测量同一晶体不同长度的偏振透射光谱。通过消除光在晶体表面反射损失的影响，得到两只测试样品在紫外波段对o光、e光的吸收系数。在紫外波段同一冰洲石晶体中e光吸收系数小于o光，且波长越短差别越大；不同冰洲石晶体个体在紫外波段的吸收系数存在较大差异。结果表明，先对冰洲石晶体进行紫外偏振光谱测试，选出吸收系数小的晶体，是制作高性能紫外偏光棱镜的关键。

The main refractive indices of calcite crystal are measured by the means of auto-collimation, and the thermo-optical coefficients are calculated. The coefficient expression of Sellmeier equation is obtained by solving Sellmeier equation strictly and the refractive indices of different wavelengths are calculated, which accord with experimental results very well. The measured main refractive indices of calcite at 488-nm wavelength are identical with the values obtained by Sellmeier equation.

冰洲石晶体的主轴折射率随波长变化而变化。本文通过对Sellmeier方程严格求解．得出其系数表达式。经验证，折射率的计算值与实验值十分吻合。通过线性插值的方法求解出不同波长的温度系数表达式．从而得出不同温度不同波长的冰洲石晶体的主轴折射率，得到Sellmeier方程常数在各温度下的常数值。

利用岛津分光光度计双光路法测试了5种外观颜色不同的天然冰洲石晶体的透射光谱;结果表明,冰洲石样品外观为微黄色的晶体,在紫外透光性能最好,是制作紫外偏光镜的理想材料.

本文提出一种单片式二向色性窄带红外偏光镜,在特定波段,该器件具有接收角大、偏光参数在一定范围内连续可调等优点。片厚1mm时,在3.35～3.55μm和3.8～4.1μm消光比和透射比优于其他任何类型的偏光器件。

研制了一种具有高透射比和高抗光损伤能力的新型偏光器件.