设计出一种宽带、频率间隔可切换的多波长布里渊随机光纤激光器。该激光器具有双开腔结构，通过调节前、后向布里渊泵浦功率比，可以实现输出多波长激光在单倍与双倍布里渊频移间隔之间切换。结果显示，当拉曼泵浦功率设置为831.8 mW时，得到了44.5 nm(1528～1572.5 nm)输出带宽内共253阶双倍频移间隔(～0.176 nm)的斯托克斯线，以及42.5 nm(1532～1574.5 nm)输出带宽内共483阶单倍频移间隔(～0.088 nm)的斯托克斯线。频率间隔可切换多波长布里渊随机光纤激光器有望拓宽多波长激光器在光通信和传感等领域的应用范围。

为了克服密集波分复用系统中多个光源难以同步且成本高等缺点, 提出了一种平坦度好、子载波数多、频谱宽度大且频率间隔可调的多载波光源生成结构.系统结构由马赫增德尔调制器、电吸收调制器和相位调制器级联组成, 在单一正弦信号驱动下, 输出多个低平坦度、频率间隔可调的子载波.在驱动信号频率为9和12.5 GHz, 系统生成的子载波数量为31个的条件下, 平坦度可达到0.09 dB.当驱动信号频率在3 GHz~16 GHz范围变化时, 输出的子载波数量基本不变, 且在子载波数量为31个的条件下, 平坦度均小于0.15 dB.当驱动信号频率为16 GHz, 平坦度小于0.15 dB时, 系统输出的多载波光源频谱宽度可达480 GHz.此外, 分析了MZM的上、下臂偏置电压差、EAM的啁啾因子、调制指数对生成多载波光源的平坦度、子载波数以及频谱宽度的影响.

为了判定被测激光的模式特征, 基于激光的频率特性, 提出了一种测量激光陀螺谐振腔横模特征的方法.利用F-P扫描干涉仪, 可以实时在线测量激光模式分布特性, 该方法以已知F-P扫描干涉仪的频率间隔和扫频速度为比例尺, 将难以测量的横模频率间隔转化为易于测量的时间间隔, 通过测量从扫描干涉仪给出的谱图, 计算出不同横模的频率间隔与纵模间隔的比例系数, 并与该陀螺的理论比例系数进行比较, 从而实现对激光陀螺谐振腔横模特征的精确判定.通过对某型环形激光谐振腔的测量实验, 得到了该陀螺模式特征随着工作电流大小变化的规律: 随着放电电流的增加, 激光陀螺腔内所振荡的横模由单一的基模逐渐转变为基模和高阶模的混合模,并准确地判定出该谐振腔横模特征, 其测量结果与理论结果误差小于2%.利用该方法横模频率间隔测量准确度可达1 MHz, 重复性可达0.4 MHz.

采用有限元数值方法计算了理想和实际结构混响室的本征频率, 将其本征频率间隔分布与量子混沌理论不同系综的理论分布进行对比分析, 证明了实际结构混响室的系综为高斯正交系综, 混响室为混沌系统。在此基础上, 利用随机平面波假设将理想金属混响室内电场矢量本征函数表示为随机平面波的线性叠加, 进而将混响室内电场表示为与横电磁波两种可能的极化方式对应的矢量本征函数展开式。根据矢量本征函数的概率分布得到了电场任一笛卡尔坐标分量服从2自由度的Rayleigh分布, 总场服从6自由度的Rayleigh分布。用ETS HI-6105光纤电场探头对某混响室进行了电场分量值测量, 比较了测量数据与理论模型的累积概率分布。结果表明, 试验结果与理论模型符合较好, 证明了电场统计分布模型的有效性。

介绍了一种新的双纵模激光稳频技术:基于激光频率与纵模频率间隔的对应关系,通过精密锁相控制技术将两相邻纵模的拍频频率锁定在射频频率标准上,以控制激光谐振腔腔长,实现锁定激光频率的目的。理论分析表明,激光频率稳定度与两相邻纵模拍频频率的稳定度相同;实验上以射频频率标准为参考,精密锁定了He-Ne激光两相邻纵模的拍频频率及激光频率,且对采用该技术稳频的两套He-Ne激光系统进行了比对。实验结果表明,激光频率的稳定度为5×10-10(1 s积分时间),5×10-11(100 s积分时间)。