2011年3~4月和2013年4~5月利用车载多普勒激光雷达在北京观象台分别进行了为期约1个月的大气综合观测实验。采用改进的微分零交叉法给出激光雷达观测个例并与同步探空数据进行比对，体现出较好一致性。统计结果表明167组天顶方向上的激光雷达廓线中含有云的数据占62.9%，其中单层、2层及3层云所占比例分别为34.1%、16.2%和6.6%。所有云层结构中，低云、中云、高云及直展云的比例分别为30.2%、51.4%、17.3%和1.1%，平均云底高度、云顶高度及云厚分别为4.26、4.99、0.73 km。北京春季出现单层云频率最高，且存在多层云时顶层云最厚，其云厚与单层云云厚较为接近。与同步探空仪相对比，共61对含云匹配数据，二者计算的云底、云顶高度的相关系数为0.86、0.83，均方根偏差为1.31、1.74 km，探空观测的云底较激光雷达偏高。

基于拓展的惠更斯菲涅耳原理和魏格纳分布函数，理论推导了异常二阶空心光束在海洋湍流中的光束质量因子的表达式，并进行了相应的数值计算和分析。结果表明：异常空心光束的质量因子随着传输距离的减少和光束波长的增大而减少；传输距离一定时，随着光束束宽的增加，质量因子先减小后增大；随着相干长度的增加，质量因子逐渐减小，最后保持一个定值不变。在海洋湍流中，光束质量与动能耗散率、温度方差耗散率、盐度及温度变化比有关，随着动能耗散率的减小、温度方差耗散率及温度盐度比的增大，质量因子逐渐减小。所得结果对实际光束在海洋湍流中的传输及应用具有一定的参考价值。

针对少模光通信需求,仿真设计并制作了一种基于压应变量子阱结构的少模激光器。通过调整工作电流,该器件可以实现基模和一阶模工作。利用该器件成功激发了少模光纤的LP01模和LP11模。这种器件制作方法简单、成本低、易于集成，可作为少模通信系统的光源，为空分复用系统中发射端的集成化提供了可能。

为研究拉曼抽运源相对强度噪声（RIN）和布里渊慢光对基于分布式拉曼放大(DRA)的远距离布里渊时域分析仪（BOTDA）的负面影响，分别采用解析法和数值法分析了传感光纤中拉曼抽运光、布里渊抽运光和探测光相互作用的振幅耦合模型。对拉曼抽运源RIN传递的研究表明:RIN强度每增加1 dB，检测信号信噪比(SNR)降低约1 dB；当RIN值小于-135 dB时，其影响可忽略不计。对布里渊慢光的研究结果表明:分布式拉曼放大补偿光波线性衰减的同时，增加了由布里渊慢光延迟导致的光学时域反射定位误差。该定位误差使不同扫描频率获取的检测信号时间迹上同一时刻点对应不同的传感光纤空间位置，影响了布里渊谱的三维重构及其布里渊频移的准确提取。

研究了紫外光通信收发端机的工作模式，定义了“收发响应时间”，用以衡量接收和发射2种工作模式之间的切换效率，设计并研制了高灵敏度的宽带接收机，搭建了收发响应时间校准装置。实验结果表明，紫外光通信收发端机之间的切换时间约100 ms，重复性小于1 ms，为紫外光通信端机的研制提供了数据支撑。

分析了基于透镜的傅里叶变换特性实现空间光通信端机远场分布测试原理，以球差、彗差为代表模拟测试系统自身像差对焦面光强分布的影响，由结果可以看出球差主要影响最大光强，其分布仍然保持旋转对称性，而彗差不仅使得光强峰值减弱，且接收面上光强变为非旋转对称分布，当系统像差均方根（RMS）值小于0.02λ时，最大光强的变化小于0.2%，可以忽略不计。基于以上分析，设计了离轴卡塞格林长焦系统，利用Zemax-EE对系统进行了分析，分析结果表明，在整个工作波段（800 ~1700 nm）内，中心视场RMS值为0.0001λ，全视场点列图均远优于衍射极限。对研制完成的远场分布测试系统进行了测试，得到的光斑暗环实际值与理论值的误差均在2.5%以内，满足要求。

采用全光纤结构保偏光纤放大器生成了高偏振度超连续谱。种子源使用一个中心波长为1064 nm，重复频率、脉冲宽度均可调的保偏脉冲光纤激光器，将种子激光器设置在重复频率5 MHz，脉宽150 ps，输出功率80 mW。种子光经过一个主振荡功率放大（MOPA）结构的保偏光纤放大器进行功率放大，经过两级预放大器和一级主放大器进行功率放大，并在主放大器中使光谱展宽，产生了高偏振度的超连续谱激光。主放大器采用纤芯/内包层直径为25 μm/400 μm的保偏双包层掺镱光纤，其长度为11 m，在976 nm处的吸收系数为2.2 dB/m。当主放大器的抽运光功率为355 W时，得到的超连续谱激光输出平均功率为196 W，斜率效率为55%，输出光谱范围为0.85～1.86 μm。

激光数字全息技术具有三维、非接触测量流场的能力，在颗粒场三维诊断领域具有巨大的应用潜力。对数字全息技术同时测量气固两相流场中固相大颗粒和气相示踪小颗粒进行了模拟和实验研究。模拟研究了大颗粒的存在对小颗粒检测成功率及精度的影响，以及全息对小颗粒的测量能力。在利用小波函数重建颗粒全息图和识别定位的基础上，获得流场中颗粒粒径及空间分布。利用所搭建的双光路激光数字全息系统对颗粒场进行实验测试，系统成功地对被测流场区域的颗粒场进行了重建，获得的颗粒粒径分布与实际情况基本吻合。结果表明:应用该系统测量多相流流场颗粒粒径、三维位置是可行性的。

高分辨率遥感影像中包含大量复杂的地物信息，直接通过分割提取道路的准确度往往较低，而且无法有效排除居民区等的干扰。提出一种结合视觉显著性分析的高分辨率遥感影像道路提取算法。 该算法通过自适应阈值分割得到包含居民区和道路的特征图,利用人类视觉系统进行显著性分析，得到居民区的显著图，通过对显著图的分割得到只包含居民区的特征图，对两张特征图进行异或运算，即可提取出道路。实验结果表明，所提出的算法能较为有效地除去居民区的干扰，完整地提取出道路，对今后遥感图像道路提取有一定理论与实践意义。

双目立体匹配是计算机视觉中研究的重点，针对立体匹配在深度不连续、低纹理和场景重复区域容易匹配出错的问题，提出了一种基于图像分割和改进的自适应支撑权重的立体匹配算法。该方法首先根据颜色相似性、欧式距离相似性、梯度相似性和自定义颜色内相关相似性定义初始的匹配代价关系，然后利用mean shift算法分割出不同深度区域的匹配点，根据匹配点所在的深度区域进行匹配代价重定义。在代价聚合的过程中，为了消除光照和噪声的影响，对待匹配点进行rank变换后，再进行视差值的计算，从而得到一个更加准确的视差结果。最后在VS2010软件平台上对Middlebury标准图像进行测试，实验结果表明，该方法得到的视差结果要明显优于现有的局部区域立体匹配方法，且具有很强的稳健性和较高的准确匹配率。

实验研究了光学系统不同F数下的激光干扰效果。测试了暗背景下、无激光干扰时CCD输出图像的噪声灰度和分布概率。通过比较光学系统不同F数下的激光干扰图像和灰度分布，发现各灰度级的像元数随F数的减小近似线性增加，而并非指数或者对数增加。最后基于夫琅禾费衍射理论，仿真了五边形光阑产生的衍射图样，仿真结果表明在F数较大时，激光干扰图像正是光阑的衍射图样。研究结果可为评估光电成像系统在不同F数下的激光干扰效果提供技术支持和理论参考。

报道了一种实用化的飞秒激光绝对测距系统。基于两台自由运转的全保偏光纤飞秒激光器的非线性光学采样，可以实现高更新速率、高精度的任意长绝对距离测量。实验演示了对位于约2 m处的合作目标的绝对测距。在2 kHz更新率下实现了3.3 μm的测距精度。通过连续测量取平均，在100 Hz时，测距精度达到0.8 μm。测距非模糊范围为2.08 m。辅以精度为米级的粗略测距，就可以有效地扩展量程，实现任意长度、微米级精度的绝对测距。由于采用了全保偏光纤化的飞秒激光光源设计，该测距系统具有环境稳定性好、集成化、免维护等突出优势，在大尺寸工业制造、航空航天、遥感探测等领域有重要的应用前景。

使用高精度数字应力仪测量光学玻璃的应力双折射，给出整体应力分布及大小。实验表明温度及重力对材料/玻璃的应力双折射分布和大小有非常明显的影响，相对初始测量结果，应力双折射最大值减少了83%，均方根（RMS）值减少了87%；且在温度趋于稳定时，重力的作用使得材料应力双折射的最大值增大了68%，RMS值增大了90%。对光学材料/玻璃应力双折射的高精度数字化检测对于光学加工和使用具有重要的指导意义。

从腔内倍频激光速率方程出发，结合调Q及有效储能时间理论，建立了调Q四能级腔内倍频激光器的数值模型。计算得到了激光峰值功率、脉冲宽度和激光平均功率随脉冲重复频率的变化曲线。经与声光调Q 532 nm激光器的实测数据比较，模型计算结果与实测数据在1~100 kHz的重复频率范围内符合较好。比较结果表明这是一个有效的数值模型。

报道了基于半导体增益开关技术的皮秒脉冲掺铒激光器，该激光器可输出脉冲宽度为80 ps的光脉冲，具有重复频率可调的特点（100 kHz~20 MHz）。在重复频率为20 MHz时，经过主功率振荡放大器（MOPA）后，激光器输出的平均功率为9.3 W，相应的脉冲峰值功率为5.8 kW；最高功率输出时，脉冲信噪比达40 dB。

惯性约束聚变（ICF）激光驱动器中，准确测定片状放大器系统增益均匀性是装置系统设计的基础。本文基于CCD成像法实验测量了我国第一台单束输出能量超过万焦耳的ICF激光驱动器—大口径高通量验证实验平台片状放大器在5.28%/cm高增益情况下的增益均匀性。实验结果表明，在平均小信号增益系数为5.28%/cm情况下，通光口径范围内增益均匀性为1.09∶1（最大值/平均值），360 mm×360 mm光束口径范围内增益均匀性为1.06∶1，满足装置19.6 kJ/5ns大能量输出设计要求。

合成孔径激光雷达系统中光源的参数对整个系统设计乃至后期信号处理算法研究是十分重要的。在使用全光纤激光器作为系统光源时，需要对可调谐全光纤调频激光器调频器件的位移输出和频率响应特性进行研究测试，采用零差法直接测量管状压电陶瓷在不同频率锯齿波的调制信号驱动下的管周长变化。通过零差信号波形可以直观反映管状压电陶瓷的频率响应特性。该方法操作简单，通过对一管状压电陶瓷的测量，证明实验与理论相对吻合。

简要介绍了窄线宽激光器技术的现状。针对国内市场对进口窄线宽光纤激光器的依赖，研制了具有自主知识产权的分布反馈光纤激光器样机，突破了有源相移光纤光栅制作技术、隔声隔振封装和有效的功率放大等技术问题，样机功率达到35 mW，线宽小于3 kHz，相对强度噪声低于-115 dB/Hz，主要技术指标已基本接近NKT和NP等先进的国外产品。将样机应用于分布式光纤振动传感系统中，良好地实现了施加信号的解调，信噪比和稳定性完全满足应用要求，并且系统成本远低于进口产品。

通过实验实现重复频率为168 MHz、中心波长为1040 nm、输出功率为270 mW的全正色散耗散孤子锁模光纤激光器；利用双包层掺Yb光纤对其进行放大，最大输出平均功率可达12 W。通过放大脉冲抽运高非线性光子晶体光纤(PCF)，最终获得光谱范围为600~2000 nm、输出功率为9.14 W的超连续谱，并对放大的皮秒脉冲产生超连续谱过程和机理进行定性解释。

采用机械振动辅助同步送粉，通过激光熔覆技术在45钢表面制备了Fe60合金涂层。利用光学显微镜（OM）、X射线扫描仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）仪研究了了铁基涂层与基体结合界面处的显微形貌、物相组成，元素分布及其扩散行为。结果表明，熔覆层结合界面处均是完整向上生长的胞状树枝晶，主要物相为 (Fe,Cr) 固溶体和少量化合物(Fe,Cr)7C3，Fe2B和Fe0.9Si0.1。机械振动的能量致使树枝晶中Fe0.9Si0.1由枝晶内离散至枝晶间，大量(Fe,Cr) 固溶体未能在凝固前端排出而残留在枝晶内。机械振动的能量越高，越有利于激光熔池中元素的扩散。同时，振动的振幅和频率对结合界面前沿晶粒细化及元素分布的影响也存在差异，频率的增加有利于枝晶定向生长，振幅增加则有利于在结合界面前沿40 μm左右范围内的枝晶弥散分布。振幅增加对结合界面间的Si和Cr元素扩散影响更大。

激光驱动的冲击波进行高压物态方程(EOS)研究中，为保证高压物态方程的精确测量，需要在实验中保证样品中冲击波的稳定性。利用一维辐射流体力学程序MULTI对功率密度为8.1×1013 W/cm2、波长为1.053 μm、脉宽为1.0 ns的准高斯型脉冲激光驱动的冲击波在各种厚度的平面固体Al靶中传播的稳定性进行了模拟研究。研究表明在阻抗匹配靶的设计中要保证样品中测得的冲击波的稳定性，衬底的厚度应当大于冲击波在靶中加速传播的距离,而样品的厚度应当近似等于冲击波在靶中稳定传播的距离，这样就可使样品中测得的冲击波的平均速度与样品中的稳定传播速度基本一致。

开展了连续激光二极管抽运声光调Q高重复频率人眼安全内腔式KTP光参量振荡器(KTP-OPO)的实验研究，研究了在相同二极管抽运功率下，基频光和信号光输出功率和脉冲宽度随调制频率的变化关系，获得了平均功率为1.6 W，脉冲宽度为6~10 ns，M2因子为5，重复频率为5~20 kHz的人眼安全激光输出，光光转换效率为5.3%。

提出了一种基于单片集成放大反馈激光器在光反馈的条件下产生窄线宽激光和窄线宽微波信号的方法。在不同的注入电流下，放大反馈激光器可以实现稳定的单模和双模激射。单模激射下，器件的激射波长为1546.6 nm,边摸抑制比可达54.2 dB，线宽为9.59 MHz。 双模激射下，模式间距为0.3 nm， 对应拍频频率为37.6 GHz，拍频线宽为4.2 MHz。通过引入一个双环光纤外腔，可以将放大反馈激光器输出的光信号反馈回激光器，提高整个复合腔的光子寿命，从而压缩光信号的线宽。在合适的反馈强度下，单模工作时光信号的线宽从9.95 MHz减小到 2.6 kHz。双模工作时拍频信号的线宽从4.2 MHz减小到 1.6 kHz，均减小三个数量级以上。

采用脉冲激光二极管端面抽运技术开展了被动调Q人眼安全内腔式光参量振荡器的实验研究，研究了在浓度一定的Cr4+∶YAG调Q晶体下，基频光和信号光的输出能量和抽运阈值与输出镜透射率的关系，获得了输出能量8.5 mJ，脉冲宽度2 ns，发散角8 mrad，重复频率20 Hz的人眼安全激光输出，光光转换效率6%。

左心室辅助装置（LVAD）被成功应用于心脏移植过渡治疗方法，缓解末期心脏病人的痛苦。Ti6Al4V合金由于其优越的抗腐蚀性及生物适应性被作为LVAD叶轮外永久性密封包装的材料。由于受到整体装置尺寸及重量的限制，材料厚度仅为0.5～0.7 mm。激光焊接技术由于其较高的束流质量、较低的热量输入和较大的熔深熔宽比，最终被用作该材料最后的密封焊接工艺。主要介绍脉冲式掺钕钇铝石榴石（Nd∶YAG）激光焊接技术在国外先进的第三代某品牌左心室心脏辅助装置密封焊接中的应用与研究。实验结果表明，经焊接工艺实验最终选定的主要激光焊接工艺参数如下：峰值功率414 W，焊接速度360 mm·min-1，覆盖率70%。焊接接头沿焊缝方向均一稳定，焊缝成型良好，热影响区窄，焊接接头焊缝与原始母材的力学性能差别不大，未发现气孔、夹杂及裂纹等缺陷。

2198-T851铝锂合金是一种密度低、比强度高、耐腐性能和低温性能良好的新型高强铝锂合金。采用6 kW光纤激光器对1.8 mm厚的2198-T851铝锂合金薄板进行对接焊。研究填充Al-Cu系2319焊丝时焊接工艺参数对焊缝成形与焊接热裂纹的影响，观察裂纹形貌，测试接头显微硬度与力学性能，并观察分析断口形貌。结果表明，激光焊接2198铝锂合金填充2319铝铜焊丝时，在合适的激光功率、焊接速度和送丝速度条件下，可获得成形良好、无热裂纹的焊缝，接头抗拉强度272 MPa，伸延率1.6%，断裂发生在焊缝区，呈现韧性断裂特征。

针对聚丙烯与尼龙66应用广泛，存在连接需求，但两者极性差异大、相容性差而导致无法进行激光透射焊接这一问题，通过在聚丙烯的侧链上接枝马来酸酐来改善聚丙烯与尼龙66之间的焊接性能。介绍了接枝改性聚丙烯的制备配方和工艺，并测量了接枝改性聚丙烯的热学和力学性能。对接枝改性聚丙烯与尼龙66进行了激光透射焊接实验。实验发现：接枝改性聚丙烯与尼龙66具有很好的焊接性能。基于中心组合实验设计，利用响应面法建立了激光功率，扫描速度和夹紧力与焊接强度之间的数学模型，揭示了焊接工艺参数交互式影响规律，并得到了最佳工艺参数。

在快速水冷的条件下采用CO2连续激光器对ZM61镁合金表面进行了激光熔凝处理。利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析熔凝层的微观组织及其物相成分信息，采用显微维氏硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站分别测试了熔凝层的显微硬度、耐磨性能和耐蚀性能。研究结果表明：在水冷条件下，经激光快速扫描得到的熔凝层组织主要呈规则分布的柱状树枝晶，有明显的细晶强化效果；基材的物相主要由α-Mg和枝晶间网状的及枝晶内颗粒状的金属间化合物Mg7Zn3二元相组成，激光熔凝处理后，Mg7Zn3发生部分分解生成Mg2Zn3；熔凝层的显微硬度相对于基材有了明显的提高，硬度峰值达120.4 HV，接近于基材的两倍；激光熔凝试样的磨损量是基材的59.8%，耐磨性得到改善；熔凝层的腐蚀电位（-1.4455 V）低于基材的腐蚀电位（-1.4262 V），耐蚀性能略有降低。

针对丁腈橡胶阻尼材料的打孔问题，采用波长为1064 nm的纳秒激光器进行了相关实验，观察了激光作用下橡胶材料呈现的特殊状态，并着重讨论了不同脉宽条件下，其状态的变化规律。结果表明由于热量的作用以及空气中氧的侵蚀，孔壁处出现了如蜂窝状的烧蚀状态；在热影响区内，橡胶材料中的氧扩散速度升高，橡胶氧化反应加剧，导致该区域内的橡胶发生了氧化变性。当采用脉宽较短的激光进行打孔时，由于瞬时高温所产生的冲击波更强、时间能量密度更高等因素，所得到的孔径、深度都更大；当激光脉冲宽度较长时，激光能量在孔壁附近的累积更严重，其烧蚀的程度较严重。为减轻因烧蚀、老化等造成橡胶性能下降的问题，应尽量选择脉宽较短的激光参数，同时可考虑采用外部冷却、保护气体等手段，尽可能减小打孔时产生的热影响区。

通过改变试样在热处理过程中的升温速率，研究了升温速率对激光立体成形（LSF）GH4169合金再结晶过程的影响，分析了升温速率对再结晶形核位置、再结晶晶粒长大速率和再结晶晶粒分布的影响。结果表明要使得试样发生再结晶则升温速率必须高于某一临界值，升温速率过低造成的材料内部残余应力消失会阻碍再结晶的发生；随升温速率的增加，再结晶形核位置从道间搭接区域逐渐转变为道间搭接区域和道内同时形核，有利于道间搭接区和道内再结晶晶粒尺寸差异的消除；在实验参数范围内，晶粒细化的速率随着升温速率的提高而增大。

基于光流控技术对细胞分析仪器的重要应用，针对三叉型结构光流控的三维（3D）聚焦能力不足的现状，对传统结构的聚焦能力进行了动态分析，探明了影响3D聚焦能力的因素，设计了一种适用于白细胞光学检测的高效三维聚焦微流控通道结构。该结构应用两侧鞘液流的夹流，实现样本流的二维聚焦，通道内新增的凹陷实现样本流的第三维聚焦。通过聚焦面积、速度分布和粒迹分布的动态仿真实验，对所设计结构下的3D聚焦效果进行了对比分析，其结果表明所设计的结构具有更好的3D聚焦效果，这对于光流控芯片在细胞分析仪器中的开发和应用具有很好的潜在应用价值。

采用传统溶液降温法生长了KDP 晶体，利用单光束Z扫描技术对不同取向的KDP晶体在λ=532 nm条件下的非线性折射和非线性吸收性质进行了研究；在皮秒激光脉冲条件下，以KDP晶体的应用为基础，探讨角度与KDP晶体非线性光学参数的关系。在本实验条件下，KDP晶体具有明显的非线性折射现象，而无明显非线性吸收现象，表现出明显的自聚焦效应。相关理论计算得到KDP晶体的非线性折射率γ（n2）和相应的三阶非线性极化率χ(3)k。结果表明:样品的取向对KDP晶体的非线性光学参数γ（n2），χ(3)k的数值具有一定的影响；在相位匹配方向（I类和II类）具有相对较小的非线性光学系数。

对于高能激光输出波前中的低阶像差，可以使用柱面反射镜与球面反射镜组合对其中的离焦和像散进行补偿。根据悬臂梁理论设计了一种变形反射镜，并通过有限元仿真，对变形镜结构和各尺寸参数进行了优化，镜面行程达到19 μm，残差峰谷值小于1.4 μm。依据优化设计结果制作了柱面变形镜样件，使用菲索干涉仪对柱面变形镜的面型精度及压电陶瓷驱动电压与形变量的关系进行了测试。测试结果表明，通过控制压电驱动器的位移，这一结构的变形镜能够产生所需的抛物柱面，行程达到11 μm。

给出了基于CO2激光器（中心波长λ1=9.3 μm 和λ2=10.6 μm）的连续可变扩束比激光扩束系统的设计实例。系统镜片全部采用硫系玻璃材料Ge20Sb15Se65，此材料便于模压以降低成本。以经典二组元变焦设计为出发点，在理想光学系统的基本目标参数上加入具体的波长、入射直径和材料等光学参数，利用Zemax软件优化校正像差，设计得到了一种光束准直性好、结构简单且成本低廉的CO2激光器连续可变高扩束比激光扩束系统。此系统最大入射光束直径为6 mm，两中心波长带宽均设计为100 nm，扩束比在2~7之间连续可调，最大波像差小于1/4中心波长。

板条激光器的输出光束是具有大长宽比的矩形光束，其光束发散角在水平方向与竖直方向有较大差异。板条激光器输出光束含有的大量波前像差，极大地影响了其输出光束的光束质量。设计了一套针对板条激光器输出的1064 nm的矩形像散光束的整形与像差补偿系统，该系统由3个球面柱面透镜与1个球面透镜组成，其中不同方向光焦度的柱面镜组合可以实现矩形光束在2个维度的整形扩束。从仿真中可以得到，通过改变光束整形与补偿系统内部的透镜间距，可以将入射的大小为15 mm×1.5 mm的矩形像散光束整形成为大小可在15 mm×15 mm~19 mm×19 mm之间变化的方形准直光束，且整形后的光束具有较高的光束质量。

小尺度自聚焦是威胁强激光装置安全运行的重要因素，需确定装置激光束发生小尺度自聚焦的临界点，以指导装置的安全运行。提出利用输出光束近场强度熵值变化来反映激光束小尺度自聚焦发展过程的方法，通过数值模拟研究了小尺度自聚焦发展过程中的近场强度熵值变化规律，利用此规律给出了强激光装置中发生显著小尺度自聚焦的近场强度熵值预警方法。通过与光束近场调制度及对比度方法的对比分析，发现该方法对小尺度自聚焦发生的表征更明显。

提出了利用原子在修饰态下处于电磁感应透明（EIT）构型来产生光放大和量子噪声压缩。主要利用修饰态原子和组合模的方法讨论一个四能级Tripod原子系统。在双光子共振的条件下，两个强的相干场耦合原子产生两个叠加态，其中的一个叠加态与系统退耦合，这将导致两个腔场间产生量子拍。该四能级系统在修饰态下简化成了一个标准的三能级EIT模型，在这个EIT系统中，激光跃迁、原子相干耦合和自发衰减通道形成了一个连续的布居转移通道，激光电子有规律地循环。该机制提供了一种产生具有高强度振荡的压缩激光方式。

研究了4种乳糖的太赫兹光谱和红外光谱特性。利用太赫兹时域光谱 (THz-TDS) 测量了室温下α-乳糖，β-乳糖，α-乳糖一水合物，D（+）乳糖一水合物4种乳糖在0.2～2.6 THz范围内的吸收谱和折射率色散谱。实验表明在该频率范围这些物质有明显的吸收峰，且同种乳糖有无结晶水吸收峰差别很大，这种差别有望用于物质的鉴别。此外，利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）测量得到1.8～10 THz之间这4种乳糖的吸收谱。利用Gauss 03软件进行了单分子量子化学模拟计算，得到0.2～10 THz频段这些乳糖的光谱特性，与实验结果进行比对，两者在一些峰位上有一定的吻合。同时，结合密度泛函理论(DFT)，对实验测量结果进行了一定的机理分析。

在太赫兹时域光谱系统中，利用两个光电二极管组成的差分电路对太赫兹波进行差分探测是最基本的探测方式。在探测前，首先要调节1/4波片，使得飞秒探测光通过沃拉斯顿棱镜后的两束偏振光的光强相等，即两束光照射到差分光电二极管后输出的电流为零。目前，调节两束光强相等的方法大多是借助于实验人员的经验，通过手动调节1/4波片，依靠肉眼观察光强的强弱，调节精度很低。实验研究了一个能够调节光路，使沃拉斯顿棱镜出射的s偏振光和p偏振光光强相等的自平衡装置。通过运算放大电路、电压转换电路和模拟/数字（A/D）转换电路对二极管输出的差分信号进行处理，并在单片机的控制下，利用步进电机带动1/4波片转动，快速达到平衡状态。实验证明该平衡装置能够达到0.9°的平衡精度。

稀土离子掺杂的无序激光晶体，具有宽的发射光谱和较高的热导率，在超短脉冲研究应用中受到广泛关注。利用提拉法生长无序激光晶体Nd∶ BaLaGa3O7，测量室温下偏振吸收谱、发射谱及荧光寿命表征其光谱性能。Nd∶BaLaGa3O7在808 nm处的吸收半峰全宽达到15 nm，4F3/2 →4I11/2发射半峰全宽为27 nm，受激发射截面为3×10-20 cm2，荧光寿命为311 μs,是优良的超短脉冲激光增益材料。实验对Nd∶BaLaGa3O7光谱性质的表征对其在激光中的应用具有重要指导意义。

利用傅里叶变换红外光谱（FTIR)技术，对三种不同品质宣威火腿27个样品进行分析鉴别。三种不同品质宣威火腿的红外光谱差异比较明显，随着腌制年限的变化，各类宣威火腿中的脂类、蛋白质、糖类、醛、醇、酯、烃类等化合物也随之变化，其中脂类和多糖类物质随着腌制年限的增长有所减少，而蛋白质的含量则有所增加。结合主成分分析能有效地对27个样品进行区分，综合区分正确率达到100%。结果表明傅里叶变换红外光谱方法在宣威火腿的成分分析和鉴别研究领域是一种有力的工具。

对掺铁铌酸锂晶体在高功率超短脉冲激光照射下的光折变指数进行半定量的理论计算并实验验证。由理论计算得出在高功率超短脉冲激光(0.33 mJ,10 ps，527 nm)作用下，掺铁铌酸锂晶体的折射率指数变化量达到10-4量级，在几个纳秒的弛豫时间后降低到10-5量级。实验采用同样的超短脉冲平顶激光，经过空间整形，形成空间强度分布为直角三角形的激光光束，照射掺铁铌酸锂晶体发生光折变，产生直角棱镜，使得经过瞬时光折变棱镜的1053 nm脉冲信号光发生偏转，根据偏转的角度计算出的折射率指数减小量为10-5量级，理论计算与实验结果较为相符。这项研究表明利用掺铁铌酸锂晶体的瞬时光折变效应将有望实现全光条纹相机对短脉冲时间特性的测量。