为满足望远镜副镜结构定位精度的要求, 提出一种固定杆长杆端轴向平移运动模式的六杆并联机构。从微分几何的观点研究了该机构输入关节空间向量与输出工作空间向量之间的非线性运动学特性, 并采用曲率概念度量解轨迹的非线性弯曲。通过与雅可比矩阵的对比分析可知, 采用曲率度量并联机构的非线性和采用雅克比矩阵反映的瞬时线性性质一致, 所设计的副镜并联调整机构在整个运动行程范围内的最大非线性误差约为3.15 μm。测试结果表明: 采用多项式误差曲线拟合校正之后, 该副镜调整机构三维平移重复定位精度小于2.6 μm, 二维旋转重复定位精度小于1.8″, 满足实际望远镜观测的需要, 采用的曲率度量法也可以为其他并联机构的非线性分析和校正提供一种新的思路。

肖特基二极管检波器是太赫兹ASK/OOK通信系统的关键器件之一,为了更好地分析肖特基二极管检波器的非线性特性,从检波器的电路模型出发,基于Ritz-Galerkin方法,建立了检波器非线性特性的理论分析模型。并利用模型对检波器输出信号强度和灵敏度作了理论预测,表明该理论模型能够精确预测检波器的非线性特性。最后利用该理论模型研究了输入信号强度、负载阻抗和外界温度对0.34 THz肖特基二极管检波器非线性特性的影响。结果表明随着功率的增加,检波器由平方率区渐变至线性区只在特定条件下才成立,在实际条件下很容易出现高阶效应。

Influence of charge coupled device (CCD)′ s nonlinear response characteristics on the near-field and far-field beam quality′ s measurement of high power laser system is analyzed. A new calibration method, based on single slit diffraction, is presented to calibrate CCD′ s photoelectric characteristics. Accomplish the calibration of a given CCD and restore the grey level of near-field and far-field energy distribution by the calibration curve in ideal and practical system to observe the influence on the measurement of near-field fill factor (FF) and far-field encircled energy distribution. The restoration shows that in a certain laser system the near-field FF will improve 1% ~2% after the grey level restoration. And it has nearly no influence on the farfield energy distribution parameters.

对利用电荷耦合器件(CCD)测量高能激光系统近远场能量分布时，CCD 光电响应非线性特性对光束质量评价的影响进行分析计算。提出了一种基于单缝衍射的CCD 光电响应标定方法，完成对某CCD 的标定工作。利用该标定结果分别对理论模拟及实际系统下的近远场能量分布进行灰度修复，考察灰度修复对近场填充因子(FF)及远场环围能量分布的影响。对实际光束的修复结果表明，经过灰度修复的近场填充因子会提高1 %~2 %，对远场评价基本无影响。

为了将单壁碳纳米管制成实际可用的光电子器件, 采用一种新的梯度升温热亚胺化法来制备单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜。利用分光光度计测得单壁碳纳米管的质量分数为0.02的单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜的反射谱、透射谱和吸收谱, 得到薄膜线性折射率随波长的变化;拟合Sellmeyer公式, 得到单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜的Sellmeyer参量。利用z扫描技术研究了单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜的3阶非线性特性。结果表明, 单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜具有很强的饱和吸收特性, 其非线性吸收系数为β=-5.3×10-10 cm/W; 并且具有较强的自散焦效应, 对应的非线性折射系数为γ=-4.1×10-13 cm2/W。单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜具有较强的非线性光学特性。

为了克服基于相位截断傅里叶变换的非对称光学图像加密系统不能抵御已知明文攻击的缺陷，采用球面波的自带因子扰乱输入图像空间信息的方法实现图像的加解密，并通过理论分析和实验仿真进行了研究。结果表明，该方法既能抵御已知明文攻击和保持非线性特性，又能获得原系统加解密图像的效果，同时还能减少相位掩膜数量，简化系统设置。这一结果对于改进基于相位截断傅里叶变换的非对称光学图像加密系统的安全性是有帮助的。

采用幂级数法分析得到了线性化器与行波管放大器相反的非线性特性，并建立了预失真放大器的幂级数模型。根据反并联二极管对电路能够产生奇次谐波的特点，利用反并联肖特基二极管对、正交混合电桥、二极管电路的匹配网络等结构，通过对各结构的分析优化，设计了用于Ka波段行波管的预失真线性化器。实验结果表明：该线性化器在29~31 GHz频段范围内能为行波管放大器的载波交调比带来最大19 dB的改善。

高速全光逻辑门是实现光分组交换、光计算和未来高速大容量光传输的关键器件,近年来受到广泛的关注。半导体光放大器(SOA)因为具备体积小、工作波长范围宽、响应时间短及良好的非线性特性等优点,成为研制高速全光逻辑器件的首选。采用分段模型分析了SOA的稳态增益饱和特性,通过数值求解载流子速率方程和光传输方程对其特性进行了仿真实现。结果表明,SOA在入射光功率不同时会表现出明显的非线性;在一定范围内增加光功率,SOA增益持续增加,继续增加入射光功率,SOA逐渐进入饱和吸收状态,增益反而降低。

采用非同时读出条件下晶体两波耦合实验装置,在相同的入射光参量下,研究了激光波长(λ)对Ce:KNSBN晶体两波耦合增益系数(Γ)、衍射效率(η)、响应时间及光扇效应入射光强度阈值的影响。结果显示,激光波长不同时,Γ、η、响应时间随光入射角2θ的演化趋势相同,但不同波长光入射时,对应相同的2θ,Γ、η及响应时间不同;激光波长不同时,Ce:KNSBN晶体中光扇效应的入射光强度阈值不同,λ为532nm时,阈值为38mW/cm²,λ为632.8nm时,阈值为26mW/cm²。

An investigation is made on the optical nonlinear characteristics of MgF₂ films containing Cu nanoparticles. When the Cu volume fraction is 0.1, at approximately \varepsilon_m+ 2\varepsilon_d= 0, the film exhibits a strong third-order optical nonlinear refractive coefficient of 1.0×10^-9 cm²/W, a nonlinear refractive index of about ?4.0×10^-7 esu, a third-order optical nonlinear response of about 6.8×10^-8 esu, and a figure of merit of about 1.0×10^-11. The result shows that the film may have potential applications in optoelectronic technology.