对线性啁啾光纤光栅（LCFBG）进行局部点加热时，在不同加热温度、加热宽度和加热位置情况下的输出光谱特性进行了研究。通过数值模拟发现，改变栅区局部加热点的温度和宽度，对透射禁带中窄带透射峰的透射率有较为明显的影响，其透射峰的中心波长也将会发生一定的漂移；透射峰的中心波长与栅区局部加热点的位置存在线性对应关系，且透射峰波长变化范围可覆盖整个透射禁带；LCFBG啁啾系数的大小，决定了改变加热位置导致的透射峰波长的调谐速率。基于理论研究结果，以热敏打印头的加热阵列为加热源，对LCFBG栅区进行局部点加热时的输出光谱特性进行了实验研究，得到了重复性和稳定性都较好、可多波长调谐的窄带透射峰。在实验误差范围内，实验结果与数值模拟得到的结论较为一致。

国家自然科学基金、国家“计划”青年项目基金;

提出了一种基于激光拍频测量实现光纤光栅温度传感解调的方法,并构建了三层BP神经网络模型对温度传感数据进行优化。该方法分别采用线性啁啾光栅(CFBG)和传感光纤光栅(FBG)作为光纤激光系统的反馈腔镜,测量激光器拍频随传感光栅温度的变化实现温度传感。为减小CFBG非线性时延及时延抖动引起的温度测量误差,采用三层BP神经网络模型,将所测的拍频频率与对应温度经过BP神经网络训练。实验中,重复测量10次,得到10组拍频频率/温度数据。随机选择9组频率数据作为训练校正集,送入三层 BP 网络模型的输入层作为网络输入值,其相应的实际温度值作为网络的输出值,训练网络的权值和阈值,直至满足设定的目标使网络的参数及结构最优化。另一组作为验证样本集,测试该网络模型的实用性。此组数据的温度灵敏度和相关系数分别为37.89 kHz/℃和99.767％,对该组数据训练温度校正及预测,其相关系数达到99.95％。结果表明,利用三层BP神经网络算法对实验数据进行校正,能够有效地提高系统的测量精度。

本文以非线性增益超材料中描述电磁波传输的非线性薛定谔方程为模型,采用拟解法给出了线性增益和非线性损耗平衡下精确的具有非线性啁啾的自孤子解,详细研究了该自孤子在不同非线性电极化或／和磁极化超材料中的存在条件及其传输特性。结果发现,当非线性损耗与线性增益平衡时,超材料中可以存在两种形式的自孤子;而且在不同非线性极化的超材料中两种自孤子的振幅、波宽及空间频率啁啾随着归一化频率、增益系数的变化也不同,这意味着可以通过改变入射波的频率、选择具有不同非线性极化和不同增益的超材料来调节自孤子的传输特性。

以傅里叶变换极限脉冲作参考脉冲，利用单次测量分析法对复杂的皮秒脉冲进行测量,用窗口傅里叶变换代替傅里叶变换对干涉条纹进行时间-频率分析，直接提取出复杂脉冲的啁啾特性或光谱成分，将光谱图中的功率密度S(ω, t)沿ω轴求和重建脉冲的时域包络.分别用该方法和传统频域干涉测量法测量一个线性啁啾脉冲和一个复杂脉冲.结果表明，该方法可实现复杂整形脉冲的实时测量，且时间分辨率为70 fs.

全光固体分幅相机技术是目前超快诊断技术领域最有前途的发展方向之一。因其在实现皮秒、亚皮秒量级时间分辨率、超高空间分辨率、拓宽探测信号波段范围、可靠性、稳定性、抗辐射抗干扰等方面拥有独特的优势, 引起了人们的广泛关注。文中将波分复用以及偏振复用技术应用到全光固体分幅相机系统中, 进行多分幅的方案研究, 在保证皮秒量级时间分辨率的前提下, 探索获得几幅到十几分幅数的分幅方案。最终, 在实验上获得了空间分辨达到60 lp/mm的四分幅图像。实验结果显示, 对于波分分幅的时间分辨率为1.414 ps, 偏振分幅的时间分辨率为15 ps。

直接相位调制可产生带宽可调的线性啁啾脉冲，可作为种子源用于啁啾脉冲放大系统中。对线性啁啾脉冲的产生过程以及啁啾脉冲在光纤中的传输放大过程进行了数值模拟与实验研究，实验获得了底宽为500 ps，带宽为0.69 nm 的线性啁啾脉冲。在此基础上提出一种全新的产生冲击点火种子脉冲的方式，即对光脉冲的局部进行调制与压缩以获得高对比度的种子脉冲，并对其进行了实验验证。实验中将一方波脉冲经调制压缩为对比度为2∶1 的阶梯脉冲，验证了该方法产生冲击点火种子脉冲的可行性。该方案为未来多种脉冲类型输出的惯性约束聚变(ICF)驱动器光纤前端系统的研制打下了研究基础。

利用改进的全矢量有效折射率方法结合耦合模理论和传输矩阵法,研究了高斯切趾和线性啁啾对光子晶体光纤光栅群时延的影响。结果表明: 随着高斯切趾系数的增大,群时延最大值先增后减, 即存在群时延最大的切趾系数。线性啁啾使得光栅群时延产生一段线性良好的区域, 而且啁啾系数的绝对值增大时,群时延的线性区域扩大。但是, 线性啁啾并不能使光栅在某一波段获得较小的群速度。高斯切趾可以有效调节最大群时延峰的带宽和高度, 是一种有效调节光栅群速度的方法。

利用一种简单的信号变换技术，将输出脉冲的瞬时波形映射成整形器或编码器的光谱响应，从而通过线性啁啾光纤布拉格光栅的切趾设计，将变换限高斯超短光脉冲整形为方型或三角型脉冲。为了证实该方法对光脉冲串编码的有效性，产生了具有1011码字的非归零和归零脉冲码。