研究了非相干耦合光束在损耗介质中的传输特性。采用变分法导出了介质损耗条件下非相干耦合光束的振幅、间距、相位、传播速度等参数演化方程组, 在此基础上经变换得到了两空间光孤子的相互作用势能和相互作用力表达式, 并结合画图分析了介质损耗对孤子的传输及相互作用的影响。研究表明介质损耗减慢了孤子相位的变化速度; 介质损耗还使孤子相互作用随传输距离呈现指数型衰减, 长距离传输可能会导致孤子对的变形崩溃; 孤子间的相互作用存在最大值, 当孤子间距大于某一定值时, 两孤子会互不干扰地独立传输。

基于加偏压的单光子光折变晶体, 理论推导了线性和二次电光效应共同主导下的亮孤子族和暗孤子族的解, 数值研究了亮孤子族和暗孤子族的强度包络和稳定特性, 讨论了线性和二次电光效应在孤子族形成中的不同作用.结果表明: 线性和二次电光效应的相互作用能够增强亮孤子族的光折变非线性, 而减弱暗孤子族的光折变非线性.此外, 在传输过程中, 亮孤子族的各个分量能够稳定传输; 暗孤子族各个分量在较长传输距离时表现出不稳定性.

理论研究了均匀照明的无偏压光伏晶体中非相干耦合亮暗光伏孤子对的存在性。发现在共同的光伏光折变效应作用下，具有相同偏振和波长但彼此互不相干的两光束可以形成非相干耦合亮暗光伏孤子对。推导了亮、暗光场分量及其半峰全宽(FWHM)的表达式，并以CuKNSBN为例讨论了光强分布特性及半峰全宽与孤子光强的变化关系。结果表明，在形成非相干耦合亮暗孤子对时，暗孤子FWHM要比亮孤子FWHM小得多，从而对折射率改变的贡献较小。并用数值模拟的方法研究了其传播特性，发现非相干耦合亮暗孤子对可以在光伏晶体中稳定传播。当暗孤子光束不存在时，亮孤子光束仍能在晶体中呈呼吸状传播；然而，当亮孤子光束不存在时，暗孤子光束迅速塌陷。

为了得到中心对称光折变晶体中存在非相干耦合空间孤子族的结果，基于中心对称光折变晶体空间孤子的基本理论，推导出了中心对称光折变晶体中非相干耦合亮、暗和亮-暗混合空间孤子族空间归一化包络解的积分形式，并对其特性进行了数值模拟。结果表明：这种孤子族是由多束偏振方向和波长都相同的互不相干的光束耦合形成的，非相干耦合孤子族在中心对称光折变晶体中传播时，各分量成分光束都能稳定传播，当入射光束中只含有两分量时，空间孤子族退化为暗-暗、亮-亮和亮-暗空间孤子对。

为提高半导体激光器输出光功率,可将多个半导体激光器输出光束耦合成一束激光直接输出或者由光纤耦合输出,以提高半导体激光源的亮度及光束质量。本文采用波长耦合技术进行激光合束,将两种不同波长的半导体激光束通过非相干技术经波长耦合器件耦合输出以实现大功率高效率输出。介绍了非相干耦合技术中波长耦合原理及关键技术,根据波长需要设计了耦合器件,并自行设计光学系统对光束进行扩束聚焦。实验将808 nm和980 nm两半导体激光迭阵光束通过上述技术进行合束, 最终实现了更高功率输出,耦合效率达70%,光斑大小为3 mm×3 mm,可满足将半导体激光器直接应用于熔覆、焊接等场合的要求。

用函数级数展开方法讨论和计算了非相干饱和光折变空间孤子对,针对较普遍性,从几个方面论证了解的收敛性及其演化的稳定性.并首次从系统的计算和讨论中得出在饱和参量一定的光折变介质中,其孤波的特性受到一定的限制.