在实用化的高速量子随机数产生器的应用中，使用Toeplitz矩阵作为后处理方法提取量子随机数随机性已成为一种主要的技术路线。然而，Toeplitz矩阵更适合于硬件计算而不适合软件运算，通常需要搭建专门的现场可编程门阵列（FPGA）电路才能进行快速运算。基于自发辐射放大（ASE）的量子随机产生器，提出一种基于简单哈希函数的快速后处理方式。这种方式的时间复杂度仅为O（N），小于Toeplitz矩阵的O（NlogN），并且相对另一种常用的后处理方法，最低有效位（LSBs）后处理，具有更高的随机数提取效率。实验中由所提后处理方法计算得到的随机数已通过美国国家标准与技术研究所（NIST）随机性检测。

针对高功率大口径Nd∶YAG板条放大器自发辐射放大(ASE)的问题,基于几何光学光线追迹手段,提出了一种简化的ASE三维计算模型,修正了荧光侧面的漫反射情况以及受激发射截面温度效应引入的计算误差。通过数值仿真确定了大口径板条(尺寸为150.2 mm×40.0 mm×2.5 mm)各个表面上的荧光反射对ASE效应的贡献权重,计算了不同泵浦功率下小信号的增益情况。通过板条放大实验分析了ASE效应对板条放大性能的影响,并与模拟结果进行对比,验证了计算模型的有效性。

提出了一种基于环形芯铒离子部分掺杂光纤的涡旋光纤放大器。针对该掺铒光纤的放大特性, 研究了光纤长度、掺铒浓度与抽运功率对信号模式增益特性的影响。研究结果表明, 该光纤放大器能够支持22个轨道角动量模式稳定传输, 且C波段(1 530～1 565 nm)所有信号模式增益大于23 dB, 信噪比高于27 dB, 差分模式增益小于0.015 dB。所提出的基于环形芯光纤的涡旋光纤放大器具有支持轨道角动量模式数量多、差分模式增益低、信噪比高的优势, 对于OAM复用长距离传输系统中的在线放大具有重要参考价值。

自发辐射放大(ASE)光源作为一种非相干光源,在生物医学等领域发挥着重要作用。利用脉冲ASE光源作为抽运源激发非线性介质产生的超连续谱,具有低时间相干性和宽光谱特性,使其具备更加广阔的应用前景。研究了脉冲ASE光源的产生和放大过程,获得瓦级纳秒脉冲ASE 光源;采用光纤环形反射镜结构提高带内功率,得到280 mW连续窄谱带ASE输出;利用声光调制器和电光调制器共同调制连续窄谱带ASE,得到脉宽为8 ns、重复频率为50 kHz、平均功率为50 μW 的脉冲ASE;并且详细研究了具有不同脉冲波形的ASE的放大过程。

基于表面等离子激元自发辐射放大噪声系数理论, 研究了长程表面等离子激元噪声系数变化规律, 设计了嵌有金属条的长程表面等离子结构.数值模拟得到表面等离子及周期条状长程表面等离子的噪声系数变化规律.给出入射波长从0.5 μm到1.75 μm, 每隔0.25 μm的噪声特性, 发现随着波长的增加噪声系数趋近于常数.仿真结果表明: 表面等离子及长程表面等离子自发辐射放大的噪声系数随着增益介质增大而明显增强；周期条状长程表面等离子结构中, 随着金属膜厚度以及金属条高度及个数增加导致噪声系数增加, 其中金属膜厚度对于其作用较明显.

在高功率准分子激光系统中，由于介质的高增益和非存储特性，自发辐射放大(ASE)成为影响系统输出对比度的关键因素。在角多路主振荡功率放大器(MOPA)激光放大链中，为抑制ASE，采用了电光开关和增益控制相结合的方式，在第一放大级后置入了电光削波开关，并利用检偏器另一偏振分量作为控制光束，对下一放大级进行增益控制。构建了光路，进行了原理性实验研究，并在第二预放大级中获得了403001的信号对比度。采用该方法的优点是在主光路中引起的能量损耗小, 且降低了对破坏阈值的要求。电光开关和增益控制相结合共同实现了前两级预放大器的ASE抑制。

The influence on the level of amplified spontaneous emission (ASE) contrast resulting from the different seed pulse energies has been experimentally studied in a 10-TW-level femtosecond Ti:sapphire chirped pulse amplification laser. It is found that, with the seed pulse energy increasing, the ASE pedestal is suppressed more efficiently, and the ASE contrast is improved with a saturable tendency. The measurement of ~2×10^-8 ASE contrast in the range of more than 50 ps before the main pulse is achieved in the laser.

采用理论模拟和实验研究相结合的方法,研究了高功率激光片状放大器中的自发辐射放大(ASE)效应.建立了一套较完整的包含空间和时间的3维ASE模型,分析了不同电压、不同储能分布和不同泵浦时刻、不同增益长度积条件下ASE效应对放大器储能效率和小信号增益系数的影响.对4×2×3组合式放大器的计算结果表明:随着泵浦电压升高,ASE效应明显加强;23kV泵浦电压下,ASE效应造成的平均储能下降21.0%,小信号增益系数损耗为16.62%,增益不均匀性为7.44%;增益长度积可以作为判断ASE效应的依据,其值越大,ASE效应越强.