介绍了一种无法拉第旋光器的驻波腔再生放大器，通过利用偏振片的剩余反射率，实现种子激光注入与再生腔输出激光输出的光路分离。最终，在10 kHz重复频率下，实现了平均功率为4.87 W的放大皮秒脉冲激光输出，对应的脉冲宽度为53 ps，激光光束质量因子为M²<1.19。

提出了一种用90°扭曲向列相液晶盒代替偏振片的液晶透镜成像方法。液晶透镜对焦后,在90°扭曲向列相液晶盒工作于0°旋光状态和90°旋光状态时分别获取两幅图像。通过将这两幅图像相加并减去液晶透镜未工作时获得的离焦图像,减少了未调制光引入的非理想低频分量,增强了图像对比度,降低了原来无偏振片成像处理产生的噪声。实验验证了该方法的有效性,不需要任何偏振器就可以获得清晰对焦的图像。

为解决光纤干涉仪输出条纹可见度受单模光纤双折射效应引起的偏振衰落影响,提出一种消除偏振衰落的简单方法,该方法可同时实现光纤干涉仪传感器的空间点探测。设计一种内置旋转角度为45°的法拉第旋光器的传感探头,将其与旋转角度为45°的法拉第旋转镜分别加在Michelson光纤干涉仪的两端。对干涉仪系统进行了理论计算分析,在外界环境变化和偏振控制器改变条件下进行干涉仪可见度测量实验。结果表明:该方法在对外界进行点探测的同时能够有效克服光纤干涉仪的偏振衰落,得到了变化小于0.9% 的干涉稳定度。

针对三值光计算机进行逻辑运算时处理器的数据位与像素位在数量对应关系上的差别, 提出了一种新的典型光路结构——双旋光器结构来提高光学处理器的重构速度, 减少数据位数的管理难度。利用提出的结构实现了以行为单位的运算单元——行运算器, 讨论了行运算器的重构特性、重构电路以及重构指令。在此基础上, 设计并实现了可以降低处理器管理软件复杂度的双旋光三值光学处理器, 并阐述了双旋光三值光学处理器的重构过程。最后, 进行了行运算器重构指令的验证实验。验证结果表明: 双旋光三值光学处理器原理正确, 81个重构指令全部有效; 在具有3个分区的双旋光三值光学处理器中, 可并行实现任意千位量级的二元三值逻辑运算。

采用延迟器与旋光器的串联模型, 研究磁场中双折射光纤的偏振传输特性, 将它们的琼斯矩阵按照两种不同的顺序级联相乘, 导出了两种等效模型中等效相位延迟量、等效快轴方向和等效旋光角的解析表达式。研究发现, 当光纤同时具有线双折射和圆双折射时, 单位长度的等效相位延迟量并不等于其固有的线双折射, 等效旋光角也不等于其法拉第旋转角, 它们同时都与光纤的固有线双折射和磁场引起的圆双折射相关联。且在不同级联顺序的两种等效模型中, 等效相位延迟器的快轴方向都不与光纤的双折射主轴重合, 而是分别向两个相反的方向偏移一定的角度, 偏移角为等效旋光角的一半。

偏振模色散仿真器是研究偏振模色散的重要工具。文章提出了一种新型的偏振模色散仿真器，并对该仿真器作了理论分析和仿真。理论分析和仿真结果表明：这种新型的偏振模色散仿真器能够产生可调的差分群延时和实现偏振态的各态遍历。

提出了一种将相位延迟器复合为旋光器的技术,利用米勒矩阵对其原理与应用进行了分析。相位延迟器复合为旋光器时,将相位延迟器置于两块1/4波片之间,使两块1/4波片的快轴相互垂直且与相位延迟器的快轴分别成±45°角。利用相位延迟器复合为旋光器技术,可以将相位调制器转换为偏振方向调制器。实验验证了相位延迟器复合为旋光器和相位调制器转换为偏振方向调制器的可行性。

针对大功率连续激光二极管抽运的Nd:YAG圆棒状固体激光器中激光输出功率与光束质量的关系问题进行了深入的理论和实验研究.在二极管侧面抽运条件下,通过优化抽运腔的结构设计以提高抽运的均匀性和对抽运光的吸收效率:在激光谐振腔内采用双棒结构,通过优化激光谐振腔的设计来补偿热透镜效应;在双棒之间插入偏振旋光器和光学成像系统,以补偿热致双折射效应.当每个抽运腔采用30个20W的连续激光二极管阵列抽运,总抽运功率达1200W时,实现了最大平均功率为300W,光-光转换效率为25%的激光输出.在此基础上进行声光调Q,获得了重复频率为15KHz,脉宽为110 ns,平均功率为240 W,光束质量M2为18的调Q基频激光的输出.

利用矩阵光学方法，分析了波片复合旋光器的理论基础，给出了二元和三元复合波片旋光器的条件及其旋光角的大小的数学表达式，并根据此理论作了典型设计。结果表明，旋光角的大小与各波片的延迟量和它们的快轴同X轴的夹角有关。

基于偏振光矢量的琼斯矩阵理论,对复合1/4波片的工作特性进行了分析,表明其对偏振态的变换作用可等效于一旋光器和一单1/4波片的组合。借助于幺正矩阵的性质, 推导出了复合1/4波片中等效旋光器旋转角和等 效单1/4波片快轴取向角的表达式。