介绍了新近提出的光学啁啾脉冲参量放大技术,并以高增益、宽谱带的双轴非线性晶体LBO为例,研究了抽运光和信号光的相位匹配角的关系、增益、增益带宽、匹配角的选择,以及增益随晶体长度变化的趋势和双曲正割和高斯脉冲输入非线性晶体前后变化的情况。

提出了热及电场诱导的多载流子模型,在完全耗尽近似下,得出了耗尽区厚度和电场强度的计算公式。公式表明,耗尽区厚度、耗尽区最大电场与诱导时外界电压成平方根关系,而二次谐波的转换效率与应用电压成平方关系。耗尽区的厚度为3～8 μm;耗尽区的最大场强为1～4V/nm,并位于阳极表面下1～6 μm。

利用软X射线大面积透射光栅谱仪,对超短强激光脉冲辐照下玻璃微毛细管靶的软X射线发射特性进行了研究。测得了不同的激光能量下、不同长度;3 mm、6 mm、9 mm 的微毛细管的软X射线发射谱,并观察到随着微毛细管长度的增加,X射线发射强度增强。

在对超短超强激光与等离子体相互作用进行粒子模拟诊断的研究中,输出量普遍为时间或空间上的非平稳信号。将时频分布技术引入粒子模拟结果的诊断,指出用时频分布技术等现代信号处理技术诊断模拟结果中的非平稳信号具有重要意义。作为实例,考察了用线性啁啾激光打靶条件下,包含nc/4;nc为等离子体临界密度 的非均匀等离子体区域中的受激拉曼散射的演化,并用时频分布技术得到了清晰的物理图像。

总结并推导了在考虑激光脉冲包络时超短强激光脉冲光场电离多电子气体原子体系的阈上电离能量的计算公式,消除了以往研究中的唯象假设。发展了产生各阶离化态离子的阈值光强和饱和光强的计算方法。数值模拟表明,随激光能量升高,平均剩余电子能量呈现出类似阶梯型平台的饱和行为。

研究了实验室坐标系下,在超强激光场中作“平均静止”运动的电子的谐波辐射特性,包括谐波的角分布特性、谐波随激光强度的变化特性等。为寻找新的X射线相干光源提供理论依据。

研究了与单模真空场作用的Tavis-Cummings;T-C 模型中,原子间偶极-偶极相互作用对辐射光的平均光子数、光子的反聚束效应及光场压缩性质的影响。

研究了存在偶极相互作用的两等同原子与双模腔场共振相互作用双光子过程的腔场谱。研究发现,当两模初态都为光子数态或相干态时,两模腔场谱之间有很强的相互影响,在两模场强相同时,两模的光谱结构也相同,且在强场下都呈现三峰结构;当两模初态场强不同时,较强的一模出现简单的单峰结构,而较弱模光谱中三峰的距离随另一模光子数的增加而增大。当两模均为压缩真空态时,在强场下得到经典共振荧光谱,且两模腔场谱之间的相互影响很弱。

对非科尔莫戈罗夫;Kolmogorov 湍流情况,在利用哈特曼-夏克;Hartmann-Shack 波前传感器的波前斜率测量原理并结合其时空结构及相关分析的基础上,提出了一种应用斜率结构-相关函数和斜率归一化相关系数测量大气湍流参数β;归一化相位空间功率谱指数下降因子 和ρ0;大气湍流强度的新方法。利用这种方法对1 km激光水平大气传输实验数据进行了分析。

在用小角射线衍射研究离子束溅射法制备的多层膜基本结构时,提出了一个可以计算界面过渡层厚度公式。由实验曲线和文中提出公式得到过渡层厚度,并与用实验曲线和理论曲线进行拟合所得值进行了对比,结果表明这两种方法得到的过渡层厚度基本一致。

将平顶高斯光束作为一个整体光束处理,研究了它通过近轴ABCD光学系统的传输特性。对无光阑情况,推导出较为普遍的解析式;而对有光阑限制情况,数值积分是可行的。给出的典型数值计算结果证实了这种方法与有限拉盖尔-高斯函数展开法是等价的。

研究了一种新的编码光栅投影三维轮廓术。其中投影光栅利用彩色空间红、绿、蓝三基色相互独立的特性,用彩色条纹对光栅进行编码,以白色条纹为起始位,后接红、绿、蓝;R、G、B 三种颜色的条纹组成一组。改变红、绿、蓝的排列顺序可使各组有不同的编码。根据排列组合原理,红、绿、蓝三色可有6种不同的排列方式。经过编码处理的光栅在保证测量精度不变的前提下,加大了高度测量的范围。由于每个条纹只采用0和255两个状态,因此具有较强的抗干扰能力。测量的精度主要取决于图像的分辨率。

提出一种用于实现手位手形跟踪的颜色滤波方法的计算模型。它可以取代虚拟现实中的数据手套,成为人机交互的工具。本方法是基于计算机视觉技术,模仿人眼的颜色视觉的特性,通过提取手的像素的特征颜色作为参考,对整个图像进行颜色滤波处理,从而将背景和干扰物体的像滤除,只保留手的像。然后经过平滑和轮廓提取处理,得到只含有手的轮廓的图像。颜色滤波算法能大大提高跟踪和识别的可靠性和实时性。

鉴于学习样本对神经网络模型的模式识别性能有很大的影响,提出学习样本的选择应与识别模型所利用的特性相结合,并利用汉明;Hamming 距离对用于旋转不变识别的级联模型的学习样本进行优选,计算机对三个很相似的飞机模型进行识别,识别结果表明对学习样本进行有效的选择不仅可以减少系统的学习训练时间而且可以提高模型的识别能力。

针对水下激光目标成像时图像对比度低、噪声高等问题,采用并改进了“投票”概率变换,导入边缘方向信息和边缘连续性信息,提出两种抗噪声的“投票”概率变换算法。通过实验检测水下模拟水雷目标,证明这一方法比传统算法有更好的效果。

激光二极管抽运的单块非平面环形腔固体激光器具有结构稳固、效率高等优点,在一定的纵向磁场作用下,可形成单向行波振荡,纵向抽运时就可得到较高功率的单频输出,有广泛的应用前景。文中在详细讨论了非平面单向行波环形腔形成单频的原理基础上,研究了国际上流行的“三角形”单块非平面环形腔,并用此种腔型得到270 mW的基横模单纵模1.06 μm激光;同时提出了所设计的非平面环形腔“梯形环形腔”和“角锥棱镜式环形腔”。由于它们工作原理相近,统称它们为“泛三角形非平面单向行波环形腔”。

分析了单频窄线宽分布布拉格反射;DBR 光纤激光器的单模工作条件,在此基础上算出单模工作区域,制作了一个单频窄线宽分布布拉格反射光纤激光器。该激光器在波长为975.5 nm的半导体激光器抽运下,在1556.91 nm波长处,当抽运功率为55.35 mW时输出功率可达1.43 mW,频宽小于1.2 MHz;受测量仪器分辨率限制 。经测量,该输出激光是稳定的单纵模输出。

以光刻胶作为探测器,用3.2 nm的X射线进行了二维点阵测试样品的软X射线衍射实验,记录了探测器和样品间隔分别为0、2 mm和80 mm时的图像,并用光学显微镜放大观察。实验结果表明,探测器记录的图像与探测器和样品之间的距离有关,即随探测器和样品之间距离的变化而变化。这与理论模拟的结果一致。

利用数值模拟对契伯格-山克斯顿;Gerchberg-Saxton 方法用于湍流大气中激光传输波前的探测进行了研究,分析了其误差特性,并将该方法与哈特曼-夏克波前传感器的测量特征进行了比较。

介绍了利用拉曼散射测量燃烧流场温度及组分浓度的物理方法和实验测量结果。利用可调谐的KrF准分子激光激发振动拉曼散射;VRS 测量了甲烷-空气燃烧火焰内不同空间的主要组分分子;CH₄、N₂、O₂、H₂O等 浓度及温度,测量误差小于10%;另外用N₂的拉曼谱拟合测量了火焰的温度,测量精度高于5%。在实验中采用了偏振技术及波长调谐提高了信噪比和测量精度。

利用三反射镜的消像差理论,进行了一种小轻、大视场的全反射系统的设计。该系统通过同轴设计、离轴使用,使筒长达到f′/7～f′/9,视场达到3°以上,遮光比在6%以下,像质达到衍射极限。这种系统特别适于长焦距遥感CCD相机的应用。

在实验基础上,利用非均匀耦合波理论得出了介质折射率调制度和空频变化的非均匀模型,利用此模型分析了窄带宽和高光学密度滤光片所应具有的非均匀分布特性,指出了实验工艺上应努力的方向,实验上用重铬酸明胶;DCG 实现了性能优良的高光学密度窄带宽的全息带阻滤光片,峰值波长光学密度为4～5,半宽度小于20 nm。

计算了Yb,Er:YAG晶体中Yb³⁺和Er³⁺离子之间交叉弛豫几率,分析了Yb,Er:YAG晶体中能量上转换过程。通过求解跃迁速率方程,得出了Yb³⁺和Er³⁺离子的最佳掺杂浓度。

对8-羟基喹啉铝;Alq3 高分子复合物薄膜的的瞬态荧光特性和机理进行了研究，发现复合物薄膜的荧光寿命比Alq3样品的寿命明显缩短，荧光峰值波长紫移，高分子基质引起的淬灭过程可能是导致复合物薄膜寿命降低的主要原因，而Alq3分子与基质分子间的互作用则引起荧光峰值波长的移动。

在国外报道的一些掺镱;Yb3+ 激光玻璃基础上,实验研究得到发射截面更大的掺Yb3+玻璃。其中掺Yb3+锗碲酸盐、硼酸盐和硅铌酸盐玻璃的发射截面大于1.9 pm2;磷酸盐玻璃的发射截面较小但有较长的荧光寿命。优良的光谱性质使这些玻璃有望成为高平均功率和高峰值功率激光器增益介质的候选基质.

利用介质光波导耦合模理论,证明了弱扰动的光纤光栅具有一个重要特性放缩特性;即如果光纤光栅的折射率扰动分布沿光纤轴放大α倍,同时扰动强度缩小α倍,那么光栅的反射谱就以共振波长为中心在波长轴上缩小α倍。

对测量群折射率的白光干涉和光纤迈克耳孙;Michelson 干涉仪技术进行了改进。采用样品夹片和样品与探测光纤端面接触的方法,可以使群折射率的测量过程简单化。根据反射峰宽度的变化,可以调整样品反射界面与光纤的准直性,提高测量精度。