介绍了一种基于复合腔结构的Nd∶YVO₄-YVO₄-Cr ⁴⁺∶YAG 被动调Q内腔拉曼自锁模激光器。利用复合腔结构中基频光谐振腔与拉曼光谐振腔相互独立的优势,通过实验验证了受激拉曼散射(SRS)自锁模效应的存在;同时通过合理地控制拉曼光谐振腔的腔长,优化了基频光与拉曼光的模式匹配,大幅提高了拉曼调Q锁模激光的输出功率及转换效率,在17.15 W 808 nm二极管(LD)泵浦功率下获得了调制深度为100%、平均功率为1.23 W的1176 nm拉曼调Q锁模激光输出,光-光转换效率为7.17%,相比于直腔结构提升50%以上。锁模脉冲宽度为125.8 ps,脉冲重复频率为942.9 MHz,调Q包络重复频率约为70 kHz,脉宽为4.25 ns。将拉曼腔前腔镜的曲率半径由100 mm增加至150 mm,对应的拉曼腔长由120 mm增加至180 mm,在相同泵浦功率下获得了调制深度为100%、平均功率为1.19 W的1176 nm拉曼调Q锁模激光输出,转换效率为6.94%,脉冲重复频率降低至675.6 MHz。这些结果说明了该复合腔结构具备在保证输出功率及转换效率的同时,对1176 nm锁模激光的重复频率进行主动调控的能力。

基于Nd∶GdVO₄晶体研究了自锁模拉盖尔-高斯(LG)涡旋光束。通过不断调节谐振腔内的损耗实现厄米-高斯(HG₀₀和HG₀₂)模式稳定的皮秒自锁模激光输出。模式转换器可将HG₀₂模式转换为LG₀₂模式稳定的皮秒自锁模涡旋脉冲,锁模脉冲频率为1.35 GHz。LG₀₀和LG₀₂模式锁模脉冲的平均输出功率分别为484 mW和371 mW,斜效率分别为30.3%和19.3%。

空间相机调焦机构需具有一定的锁止能力，以应对火箭发射中的冲击与振动，因此，对机构的自锁特性进行评价是保证空间光学遥感器正常工作的关键。针对某型空间相机调焦机构，研究了螺纹接触面的滑移机理，建立了工程分析模型，详细分析了两种螺距(1 mm，1.5 mm)的螺纹的接触应力、切应力分布特征及其自锁性。结果表明：螺纹螺距为1 mm的调焦机构Mises应力值大于其自锁标定值，自锁失效；螺距为1.5 mm的调焦机构Mises应力值小于其自锁标定值，满足自锁要求。最后，对调焦机构进行了振动试验，结果显示：螺距为1 mm的调焦机构焦平面位移达2 753 μm，自锁失效；螺距为1.5 mm的调焦机构焦平面位移为6 μm，小于测量误差，机构自锁正常,验证了分析方法的可靠性。这种动力学环境下研究机构自锁性的新方法对工程应用具有重要的意义。

设计并研究了Nd：YVO₄自锁模皮秒激光器，探究了激光器的最佳锁模条件。观察并分析了自锁模皮秒激光器准周期锁模、倍周期锁模状态，研究并测量了结构紧凑的直腔自锁模激光器的输出特性。谐振腔为凹平直腔，Nd：YVO₄晶体作为激光增益介质和克尔介质，在未加其他锁模元件的情况下，实现了1 064 nm高效率连续锁模脉冲激光输出。晶体距输入镜16 mm、腔长为90 mm时，对1 064 nm透过率分别为10%、20%、30%和50%的四种输出镜下激光器的输出特性进行了对比分析。对激光器进行优化设计，输出镜透过率为10%，泵浦功率为8 W时，激光器输出功率为2.76 W，斜效率高达43.2%，锁模脉冲重复频率为1.43 GHz，激光器实现了高效、稳定的连续锁模。

为了便于实现应变传感器两端铠装光缆与传感器自身牢固的连接,提高其在工程中抗拉拽等能力,研制了一种由不锈钢管、法兰盘和自锁紧螺帽等元件制作的自锁紧式光纤Bragg光栅管式应变传感器。光纤光栅通过限位堵头内的环氧树脂固定于不锈钢管内,应变作用于拧在不锈钢管上的法兰盘,带动不锈钢管和粘贴在上面的光纤光栅发生形变,检测出光纤光栅的波长变化量就可以反算出应变的大小。使用万能拉力试验机对其进行拉力荷载试验,结果表明,该传感器的灵敏度为0.45pm/με,线性度为3.71%FS,重复性为7.43%FS,迟滞性为3.85%FS。

报道了两种Nd:GdVO₄主动调Q 被动锁模激光器，利用自锁模(KLM)和半导体可饱和吸收耦合输出镜(SOC)锁模两种不同的被动锁模方式，分别与电光(EO)主动调Q 元件相结合，获得了稳定的调Q 锁模脉冲。主动调Q 自锁模脉冲调Q 包络重复频率为3 kHz，包络脉宽约1.2 μs，包络下锁模脉冲重复频率为159 MHz，锁模脉宽约963 ps。主动调Q SOC 锁模脉冲调Q 包络重复频率为10 kHz，包络脉宽约300 ns，包络下锁模脉冲重复频率为159 MHz，锁模脉宽约491 ps。分别提出了自锁模等效快饱和吸收体损耗和SOC 的非线性损耗表达式，并给出了主动调Q 自锁模激光器和主动调Q SOC 锁模激光器的速率方程组。对比了两种主动调Q 被动锁模激光器的输出特性，结合速率方程，提出了主动调Q SOC 锁模受到两种锁模方式的叠加作用。

电容式RF MEMS开关在控制高功率射频信号时会发生自锁失效,由于开关桥膜与介电层之间的粗糙接触,开关的down态电容会发生退化,因此很难建立开关自锁失效阈值功率的高保真预测模型。提出了3D电磁-等效电路仿真对比建模的方法。建立开关的3D电磁仿真模型,仿真得到具有任一表面粗糙度水平的介电层粗糙开关的隔离度(S21)曲线;再建立同一开关的等效电路模型,通过调谐其down态电容值,使得仿真得到的S21曲线与3D电磁模型仿真结果尽可能吻合;此时,可以确定一组根据开关3D电磁仿真模型设定的表面粗糙度水平与等效电路模型调谐好的down态电容值的关系;改变开关介电层的表面粗糙度水平,并重复上述步骤,确定了任一开关的介电层表面粗糙度与开关down态电容退化的关系。采用文献的down态电容实测数据,初步验证了该方法的可行性和合理性。并利用所得的开关down态电容随介电层表面粗糙度退化的特性,对简化的(介电层光滑)开关自锁失效阈值功率解析计算式进行了修订,可扩展用于预测介电层粗糙开关的功率容量。

在基于半导体光放大器的激光器中，观察到了自锁模现象，得到了脉宽分别为30 ns和50 ns的重复频率分别为19.34 MHz和9.67 MHz的光脉冲。激光器采用环形腔结构，半导体光放大器为自锁模的关键器件，当其抽运电流为200 mA时，调整偏振控制器开始出现自锁模脉冲。实验调试过程中，还观察到了重复频率的二分频现象，即激光器输出的光脉冲的重复频率是激光器基频的1/2。半导体光放大器的偏振旋转导致了输出激光功率的变化，出现了高功率和低功率脉冲交替出现的现象，即重复频率二分频现象。

可调谐单频光参变振荡器是一种非常理想的相干激光光源，具有调谐范围宽、相干性好、效率高和性能稳定可靠的优点，广泛应用于激光干涉计量、差分吸收雷达、光谱分析、光电对抗和生物医疗等各个领域。但是基于准相位匹配的普通光学参变振荡器由于宽的光参量增益和高功率抽运往往是多纵模运转，需要采用多种选频方法[种子注入、光栅及法布里珀罗(FP)标准具]或者利用光学参变振荡器自身的运转特性（抽运阈值比、热自锁效应及热致光波导效应）来实现单频运转。详细分析了实现可调谐单频光学参变振荡器的各种技术和实验装置。

用于抽运钛宝石的电光调Q Nd:YAG激光器会出现自锁模调制，导致峰值功率不稳从而损伤钛宝石晶体，为了抑制这种自锁模调制，分析了产生该现象的原因，研究了谐振腔内插入法布里珀罗(F-P)标准具的技术方案。实验采用单个厚度20 mm，膜层反射率60%的标准具，有效抑制了该Nd:YAG激光器的自锁模调制，实现了脉宽约70 ns，脉冲能量约600 mJ的1064 nm激光的稳定输出，既避免了引入较大的插入损耗，又防止了对F-P标准具膜层的损伤。分析认为单个厚度合适、膜层反射率不太高的标准具可有效抑制Nd:YAG激光器自锁模现象的原因在于:标准具一个透射峰半峰全宽(FWHM)内理论上虽有约5个纵模，但偏离透射峰中心的纵模损耗较大，使得单个透射峰内实际起振的纵模可能只有1个；激光器的增益线宽内虽存在标准具的多个透射峰，但起振纵模因不相邻避免了形成相位锁定。