根据石英中Yb3+发射光谱在1030 nm发射截面比1053 nm附近大得多而导致在1030 nm附近出现荧光峰值的特点,采用抑制1030 nm附近荧光峰值、提高1053 nm附近荧光输出的方法,在装置中使用反射圈对超荧光进行了研究,在82 mW泵浦功率下得到了19 mW的超荧光,其中1053 nm附近荧光输出达到-31.7 dBm. 用这种方法研制的超荧光能监控中心波长从1013 nm到1093 nm范围内、反射率从30 dB到60 dB所有光纤光栅的制作.

用传输矩阵方法得到了有限周期的一维光子晶体的复透射系数和透射率的解析表达式.根据这个结果,分析讨论了一维光子晶体的光子禁带产生的原因,讨论了光子禁带及透过带的特征,并用透射率讨论了λ0/4片组成的有限个周期的一维光子晶体的光子带结构,得到了与用其它方法相同的结果.

构造了由偶数模多模复共轭奇相干态与多模复共轭偶相干态线性叠加所组成的第Ⅱ种偶数模四态叠加多叠模加态光场|Ψ(4)oe,Ⅱ〉2q.利用多模压缩态理论,研究了态|Ψ(4)oe,Ⅱ〉2q的等幂次高次差压缩特性.结果发现:在一定条件下,态|Ψ(4)oe,Ⅱ〉2q的两个正交相位分量可同时呈现出广义非线性等幂次高次差压缩效应.

描述了在腔场与可移动镜子相互作用系统中,适当选择作用时间,可以制备单模腔场与镜子的纠缠态,或腔场的薛定谔猫态;通过调节腔场的长度、圆频率,以及镜子的质量、振动频率等宏观物理量,可以获得不同的量子态.

研究了单掺Er3+及Er3+/Yb3+共掺SiO2-Al2O3-La2O3玻璃的光谱性质随稀土离子浓度变化规律,应用McCumber理论计算了玻璃在1.53 μm的发射截面及积分吸收截面.结果表明:在Er3+离子掺杂浓度相同时,玻璃在980 nm吸收截面与Yb3+掺杂浓度成反比;当样品中Yb3+离子掺杂浓度为3.94×1020 cm-3时,玻璃在1.53 μm的吸收截面和发射截面最大,在1.40～1.60 μm积分吸收截面也最大;Er3+/Yb3+共掺SiO2-Al2O3-La2O3玻璃在1.53 μm的荧光半高宽随Er3+掺杂浓度升高而增加,当Er3+离子掺杂浓度为2.41×1020 cm-3时,玻璃的荧光半高宽(FWHM)达到52.5 nm.

分色合色系统是液晶投影显示系统中决定图象质量最关键的器件．本文根据实际应用提出了一种简洁的空间分析模型．详细分析了入射锥光束对分色合色膜系光谱空间角度特性的影响，结合实例计算，讨论了锥光束空间锥角的大小对分色合色膜系光谱分布及三基色能量分配的影响．

建立了非线性GaAs光导开关深能级杂质瞬态模型的基本方程,获得了与实验现象定性吻合的电流输出,给出了平均载流子随时间演化的情况.分析结果表明,在考虑了深能级杂质的俘获、发射和碰撞电离后,有可能对非线性光导开关中发生的一系列现象做出解释,进一步的仔细分析将对非线性光导开关的设计和制作提供理论指导.

利用多缝干涉原理计算了平面变线距光栅的衍射场分布,给出了它的主极大位置、半宽度等物理量.讨论了该光栅在成像参量变化时对光栅衍射场的影响,得到了变线距光栅单色器参量变化的限制范围.

提出一种基于布里渊光时域反射计法的分布式光纤布里渊散射温度传感系统.光源采用窄谱半导体激光器.声光调制器将光源调制成窄脉冲,并由高增益光纤放大器放大,产生高功率光脉冲信号,提高了自发布里渊散射信号的强度.采用双通马赫-曾德干涉仪将布里渊散射从瑞利散射中分离出来,在一段4.25 km长的光纤上进行分布式温度传感的实验研究.双通马赫-曾德干涉仪对瑞利散射进行了很好的抑制,得到了比较纯净的随温度变化的布里渊散射信号.

研究了相互垂直的两个偏振模耦合产生的啁啾.利用耦合非线性薛定谔方程推导出两垂直偏振耦合模产生啁啾的表达式,分析了偏振模走离效应和入纤功率分配对啁啾的影响.研究结果表明:较弱的走离效应对啁啾影响较大,当走离效应参量超过某一值时啁啾趋于零;随着偏振角的改变,啁啾也随着改变,不再互成镜象.

提出了二维光正交码(2D-OOC)设计方案,围绕光码分多址(OCDMA)技术实用化的两个主要指标-最大并发用户数和系统误码率的改进和提高,系统地研究了基于2D-OOC的OCDMA的性能,分析了2D-OOC码字的相关性,导出了系统的最大用户容量,详细研究了2D-OOC系统以多址干扰为主的系统误码率.研究表明:较之一维时域扩频码或一维谱域扩频码,2D-OOC系统性能大大提高,在大信息量传输时,适当选择码长和码重,系统总容量可高达Tbits/s量级,性能优于基于1D-OOC的OWDM和OCDMA混合系统.

利用铯原子D2线的调制转移光谱的鉴频特性,实现了光栅外腔式主振荡器-功率放大型(MOPA)半导体激光器相对于铯原子62S1/2F=4→62P3/2 F′=5超精细跃迁的偏频锁定,在100 ms内激光频率的相对起伏小于±280 kHz.相对于一般的饱和吸收锁频方法而言,调制转移光谱在锁频中的应用不仅彻底消除了Doppler背景对锁频的影响,而且还避免了对激光器直接进行频率扰动而带来的附加频率噪音.

为了用国产KL型全色全息干板制作真彩色反射全息图,对KL全息干板的感光特性进行了实验研究.介绍了实验的光路,化学处理方法,三基色的选择.测试了底片单波长记录的感光特性和波长灵敏度,对三基色波长记录的特性进行了实验和分析,结果表明KL全息干板可用于记录真彩色反射全息图.

提出了一种基于多重分形分析的图象边缘提取算法,通过计算每个象素点的奇异值和多重分形谱,并根据多重分形谱的各种测度修正,提取出图象的边缘信息.在分析图象的各种象素点的多重分形谱特性的基础上,着重分析了多重分形谱常用的若干测度以及选取标准.该算法利用奇异性Hlder指数和多重分形谱以及它们组成的判据来进行图象边缘提取的思路不同于传统的基于梯度的局部极值点来进行图象边缘提取的方法.实验结果表明:该算法可以在保留重要边缘信息的情况下去除不重要细节,更能符合人的视觉心理.

用X射线电子能谱仪(XPS)对不同条件下用磁控溅射法制备的VO2薄膜进行测试,得到VO2薄膜内部组成成份的信息.研究了获得高含量VO2薄膜的最佳制备参量.同时还观察到V2O3、VO2、V2O5以接近含量共存的现象,这与以前研究所给出的薄膜几乎只由V2O3、VO2、V2O5中的两种组成的结论有所不同.

提出了采用多电极实现电流非均匀注入来改变半导体光放大器(SOA)内部的载流子分布,从而改变其增益饱和特性的一种新的方案.用SOA分段模型的计算结果表明,与单电极均匀注入电流的SOA 相比,在同样的总注入电流下,对一个两电极SOA采用前面小后面大的非均匀电流注入,可以提高饱和输出功率和饱和输入功率.而采用前面大后面小的电流注入方式,则将使SOA更容易发生饱和,不仅饱和输出功率与饱和输入功率减小,而且增益谱在饱和后的压缩程度加大,增益谱压缩的对称性提高.对多电极SOA,可以方便灵活地调节各节之间的长度比和注入电流比来满足不同的应用要求.

报道了基于高频CO2激光脉冲写入的新型长周期光纤光栅的低噪音掺铒光纤放大器,这种新型长周期光纤光栅是用大约几千Hz的高频CO2激光脉冲对光纤玻璃热冲击作用而形成的.在铒纤中插入一个长周期光纤光栅,会明显减少掺铒光纤放大器的放大自发辐射(ASE)噪音.报道了两种低噪音掺铒光纤放大器,作为前置放大器和线路放大器,它们的ASE噪音指数分别从4.0 dB减少到3.5 dB和从4.8 dB减少到4.3 dB,并且在作为线放时,其小信号增益从30 dB提高到37 dB,降噪及提高增益效应十分显著.

利用有限元分析方法针对一种新型光波导三向力触觉传感系统,进行了理论探讨和一系列模拟仿真实验,并提出相应的数学模型,得到了检测计算三向力的公式,从而论证了该传感系统的可行性.

基于精确模式传输分析方法(MPA),提出等效宽度的概念,在此基础上重新修正了自成像理论中有关多模干涉(MMI)功分器的输入(出)波导位置和干涉区长度.并且以1×4,4×4耦合器为例,对各个结构参量进行扫描,证明修正后的耦合器结构使耦合器分光均匀性提高,附加损耗减小,具有实际应用价值.

从理论上分析出在一定条件下啁啾光栅输出耦合器具有较好的聚焦衍射光束的作用.实验上采用光漂白方法,利用两束激光在PMMA/DR1平面波导上所形成的干涉条纹来制备啁啾光栅,研究了这种啁啾光栅耦合器衍射光的聚焦效应,观测结果与理论分析基本相符.

采用行波解法求解了将非线性偏振旋转控制机构作为强度滤波元件接入滤波控制光纤孤子系统的非线性薛定谔(NLS)方程,得到了近似形式的解析解,并得到了孤子振幅、中心位置、相位的演化方程,在此基础上研究了孤子系统的稳定性问题和孤子系统中由于滤波器带来的非孤子成份等问题.

利用激光水下偏振特性获得偏振差分图像(PDI),并运用PDI技术,从理论和实验上对水下目标探测进行了研究.介绍了PDI基本概念和实验系统原理,然后比较分析了不同条件下普通图像与PDI在辨别目标距离及其纹理上的差别和PDI中背景偏振光的影响,得出利用目标和背景偏振光的差异区分二者,从而提高探测距离的结论,并取得了较好的效果.在此基础上提出了通过处理有关PDI偏振参量来进一步辨别目标与背景的设想.

利用光脉冲在光纤中传播时所遵守的相干非线性薛定谔耦合方程,研究了单一频率的线偏振光,且偏振方向沿两个双折射轴的分量强度相等时,在反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性.结果表明在反常色散区和正常色散区,对应不同的功率区域输入脉冲有不同的增益谱,并且当输入脉冲功率一定时,双折射性质变化导致增益谱表现出明显的不同.