提出了一种利用窄线宽激光作为测量光源, 对光学谐振腔自由光谱区、腔内共振激光波长进行精密测量而得到光学谐振腔腔长的方法。对光学谐振腔腔长的测量理论进行了严格推导, 通过理论模拟对测量条件及结果进行了分析讨论。以自行研制的线宽为1.9 Hz、频率不稳定度为1.7×10-14 s-1、中心波长为1550 nm的窄线宽激光作为光源, 对长度约100 mm的光学谐振腔腔长进行了精密测量。对光学谐振腔自由光谱区进行测量, 得到其腔长为0.10024407 m、精度为22 nm; 对光学谐振腔腔内共振激光波长进行测量, 得到其腔长为0.1002440884 m、精度为0.21 nm, 精度相对提高了2个量级。提出的方法有望促进基础物理研究、材料的物理属性精密测量及光纤传感等领域的发展。

提出一种新颖的单片集成双微环耦合的双波长半导体激光器结构.集成于激光腔内的2个微环谐振腔作为模式选择滤波器,通过游标效应选择谐振模式,同时还可作为等效的反射镜面以形成行波腔.这种无需解理的行波激光腔代替了需要解理面的法布里-珀罗驻波腔.理论仿真表明,跟驻波腔结构相比,行波腔双微环激光器结构简单,可获得约34 mA的较低的阈值电流和大于31 dB的边模抑制比.合理地控制有源区的增益峰值和谐振模式分布,该激光器能提供一致性和稳定性较好的双波长激光输出.

法布里珀罗(F-P)干涉仪是一种多光束干涉仪，具有极高的光谱分辨率，一般用于研究光谱的精细结构。F-P干涉仪的应用受限于自由光谱范围，如果波长超过自由光谱范围，将无法得到光谱的精细结构。基于F-P干涉仪，采用方程组来描述干涉图与光谱曲线之间的关系，并通过奇异值分解方法来解方程组，求出宽谱段范围的光谱曲线，使F-P干涉仪成为一种多光束干涉光谱成像仪，可用于遥感等领域；但奇异值分解法求解光谱曲线，对图像噪声较为敏感，通过仿真结果可以看出，干涉图噪声需控制在0.2%以内才能较好地复原出光谱曲线。

研究了与中阶梯光栅光谱仪相关的二维重叠光谱的实时还原与波长自动标定技术。基于分光系统主色散及横向色散规律及它们之间的相互关系，建立了3个变换矩阵M1，M2和M3，由此给出了中阶梯光栅光谱仪面阵CCD上所有接收点处空间坐标与波长关系的谱图矩阵Mλ-XY，利用中心波长与自由光谱区特性获得了理想的无重叠谱图数据模型。提出了信号光斑识别方法，并对信号光斑位置坐标进行准确定位；结合所建立的谱图数据模型，实现了对二维重叠谱图的快速还原与标定。实验结果表明: 该方法在中阶梯光栅光谱仪谱图分析中不仅实时性强，而且波长精度可达0.01 nm，满足中阶梯光栅光谱仪高分辨率、全谱瞬态直读等要求。

研究了光栅外腔半导体激光器(ECDL)对射频频率调制的响应特性，分析了射频频率调制时光栅外腔对半导体激光器的边带信号的影响。实验中测量了GHz射频频率调制的ECDL输出的边带信号随射频信号功率、注入电流、光栅外腔长度的变化情况。证实了当射频调制频率等于光栅外腔自由光谱区的整数倍时，ECDL输出的边带信号可在一定程度上得到增强。

介绍了准分子激光线宽压缩的各种方法及其各自特点,并用单个标准具对308nm XeCl准分子激光进行了线宽压缩实验.