光纤型Q开关是调Q全光纤激光器的关键部件。目前, 可用的光纤型Q开关主要有基于SBS效应的被动Q开关、基于双光束干涉原理的主动Q开关和某些特殊设计的主动Q开关。基于SBS效应的被动Q开关存在重复频率不稳定且不易调节等缺点; 基于双光束干涉原理的主动Q开关属于慢Q开关, 其它主动Q开关的设计技术还不成熟, 所以研究开发高性能的主动光纤型Q开关成为调Q全光纤激光器发展的必然要求。

为了研究极紫外光源系统中收集镜的形状和液体微滴的漂移, 计算了收集镜的参量, 并采用ZEMAX模拟了液体微滴上下和左右漂移50μm, 100μm, 150μm时中间焦点的成像变化情况。结果表明, 液体微滴在上下方向上的漂移对中间焦点成像的影响很大, 应该尽量将上下漂移控制在20μm以下; 而液滴在光轴方向上的漂移对中间焦点成像的影响稍小。

为了研究激光入射角变化对车身用镀锌板的焊接性能的影响, 首先采用正交试验, 通过对焊接件外观形貌分析和进行拉剪试验, 得出了激光垂直入射时较理想的焊接参量, 然后在该理想参量下进行了不同入射角度下的镀锌板焊接试验, 分析了入射角改变对焊接件外观形貌、焊缝截面、焊缝板间连接宽度以及所承受的拉剪载荷的影响。结果表明, 激光入射角小于30°时焊缝外观形貌良好, 能承受较大的拉剪载荷且拉剪试验均断裂在母材区; 焊缝板间连接宽度对抗拉剪载荷有重要影响; 板间间隙微小变化对临界入射角值有较大的影响。

为了通过雷达回波信号廓线图准确确定云底、云峰、云顶高度, 采用微分识别法着重分析了多峰时如何判别单层云和多层云, 介绍了雷达结构系统, 讨论了2008年5月期间合肥地区云层的高度、厚度、光学厚度的激光雷达探测结果, 并进行了理论分析和实验验证。为验证方法的可行性, 将雷达和芬兰Vaisala云高仪(探测距离0km~7km)对准同一片云, 取得了实测数据, 并进行了对比分析。结果表明, 用微分法所得云高数据与Vaisala在7km以下较吻合, 7km以上所测的卷云和SAGEⅡ所测的卷云高度基本一致, 且实验所测合肥上空的高层卷云基本上都是薄卷云, 云峰主要分布在9km~12km范围之内。这一结果对以后研究云层高度反演、并与卫星数据进行校验对比是有帮助的。

在顺电相光折变晶体中存储全息相位光栅是研制新型电控全息光开关的有效途径。为了提高光栅的衍射效率, 将Kogelnik耦合波理论与Kukhtarev方程相结合, 得出了顺电相钽铌酸钾晶体中反射型相位栅衍射效率的解析式, 对影响光栅衍射效率的各因素进行了计算分析。结果表明, 使写入光的入射角远离45°、增加晶体厚度和增大外加电场等措施都可以使反射型全息相位栅的衍射效率提高。45°入射角附近出现较宽的低衍射区。衍射效率对入射角、晶体厚度以及外加电场的变化敏感, 其中任一个参量的较小改变都可以引起衍射效率的较大变化。晶体的吸收对衍射效率的影响可以忽略。分析结果有助于在实践中调整参量以获得较高的读出光衍射效率。

为了研究纳米金属银薄膜和空气构成的周期结构的光学传输特性, 采用周期结构的Bloch原理和传输矩阵法研究了光波在其中的传输特性。由分析可知, 对特定的入射角度, 有多个分离的频道可以让光波传播; 对特定的光波频率, 有多个入射方向让光透射。通过改变空气层的厚度, 频道位置和角谱位置可以根据需要进行调节。银层在研究的光谱范围内的损耗对传输的透射率产生影响, 但不改变滤波通道的位置。通过设计合适的厚度, 这种影响可以得到有效的降低。结果表明, 可以将该结构设计成多通道频率滤波器和多通道角度滤波器。

为了测量生物组织的光学特性参量, 采用CCD漫反射法和透射法, 通过分析CCD摄取的待测样品表面的漫反射光分布图像, 利用漫射近似理论, 实现了漫反射法对生物组织模拟液(intralipid-20%稀释液)、牛肌肉、猪肌肉和鸡胸肉光学特性参量的测量, 获得了样品的吸收系数和有效散射系数; 测量了不同浓度生物组织模拟液的透射光强度, 根据Beer-Lambert定律, 实现了透射法对光学特性参量的测量, 获得了样品的散射系数, 进而得到了有效散射系数; 并将漫反射法和透射法对同种样品光学特性参量的测量结果以及他人的测量结果进行了比较。结果表明, 漫反射法和透射法的测量结果有很好的吻合性, 测量生物组织光学特性参量采用的CCD测量装置和处理方法具有较高的精度。

为了分析斜程大气信道中湍流像差对激光束轨道角动量态的作用, 数值研究了湍流z-倾斜像差、湍流像散和湍流慧差对激光束轨道角动量态测量概率的影响, 得出了此3种湍流像差随折射率结构常数、传输距离和天顶角起伏影响光束轨道角动量态测量概率的规律。结果表明, 随着地面湍流强度增强、信道长度增长和天顶角的增大, 湍流z-倾斜像差使激光束原轨道角动量态的测得概率进一步降低, 湍流慧差仅在天顶角增大时才出现激光束原轨道角动量态的测得概率进一步降低现象, 湍流像散对激光束原轨道角动量态测得概率的影响随此3参量变化时基本不变。

由于散斑具有可测的强度和确定的相位, 正逐渐被人们重视和进一步研究, 现广泛应用于无损检测领域。电子散斑干涉条纹图上总是附带大量的随机散斑颗粒噪声。一般来说, 散斑图像记录的变形信息主要集中在低频部分, 而噪声主要在高频部分。为了得到变形物体的连续相位分布, 需要用适当的方法对散斑干涉条纹图像进行滤波降噪处理。同态滤波是一种将亮度范围压缩和对比度增强的频域处理方法。采用基于同态滤波原理设计出的新的低通滤波器, 将其运用于3步相移电子散斑干涉条纹图像处理, 并从理论上进行了详细的论述。结果表明, 运用该滤波器处理散斑条纹图像, 过滤了大量的散斑颗粒噪声, 增强了散斑干涉条纹的对比度。

为了提高激光在管道中激发超声波的效率, 基于激光超声的热弹激发理论, 建立了环状激光源作用于薄管中的有限元模型, 采用有限元方法, 数值模拟了环状激光脉冲作用于铝管内壁时产生的瞬态温度场, 得到了铝管内部温度随时间变化的曲线和不同时刻温度沿径向、轴向的变化曲线, 并进一步分析了铝管内温度梯度的形成及随时间、沿径向的变化规律。结果表明, 激光产生的瞬态温度场建立极其迅速, 整个过程仅持续几十纳秒, 该过程产生的温度梯度非常大, 因此环状激光源可在铝管中激发很强的超声波; 同时, 由于温度梯度分布在整个圆周上, 因而形成的导波衰减慢, 可在周向、轴向上实现大范围超声检测。该结果对热弹条件下激光在管道中激发超声导波的研究有一定参考作用。

为了研究不同增益光纤长度下1555nm高功率光纤放大器的输出功率, 采用两级混合结构的方法, 用掺铒光纤放大器和双包层铒镱共掺光纤放大器分别作为1级预放大器和2级主放大器。掺铒光纤放大器对信号光进行预放大, 并提高放大器的信噪比; 双包层铒镱共掺光纤放大器为主放大器, 其双包层结构可以把更多的多模抽运光耦合进系统。对铒镱共掺光纤的最佳长度做了理论分析和实验验证, 在信号光功率为10mW、掺铒光纤放大器的抽运功率为318.58mW、双包层铒镱共掺光纤放大器的抽运功率为11.71W、增益光纤长度为14m时, 输出功率取得了2.11W的实验数据。在分析输出信号光谱时发现, L波段附近有放大自发辐射谱出现, 这是选择的增益光纤过长导致的。结果表明, 在光功率和信号光功率一定时, 光纤放大器有一个最佳的光纤长度。这一结果对研究光纤放大器的高功率输出是有帮助的。

为了使用选择性激光固化技术制作出符合生物兼容性与多孔性之硬骨骼支架, 利用医用陶瓷浆料具有的黏度支撑效果, 制作多孔性的骨骼支架模型; 以扫描电子显微镜观察支架固化、激光烧结以及高温处理后的微观组织结构, 利用原子力显微镜量测出表面粗糙度。结果表明, 医用陶瓷浆料所具有的黏度使支架容易成型, 使用CO2激光烧结后之微观结构呈固熔化状, 经过高温处理后可提高支架之致密性, 使其表面粗糙度有增大的趋势, 有利于类骨母细胞之附着及成长。

为了研究衬底多孔硅(PS)的孔隙对硫化锌/多孔硅(ZnS/PS)复合体系的光学性能和电学性质的影响, 采用脉冲激光沉积方法在不同孔隙度的PS衬底上沉积了硫化锌薄膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光分光光度计和I-V特性曲线分别研究了PS衬底上ZnS薄膜的晶体结构、表面形貌和ZnS/PS复合体系的光学和电学性质。结果表明,沉积的ZnS薄膜呈立方相晶体结构, 沿β-ZnS(111)晶向择优取向生长。随着衬底PS孔隙的增多, ZnS薄膜衍射峰的强度减小, 且薄膜表面出现一些空洞和裂缝; 在ZnS/PS复合体系的光致发光谱中, PS的发光相对于未沉积ZnS薄膜的PS有所蓝移, 随着PS孔隙的增多, 该蓝移量增大, 而且在光谱中间550nm左右出现了一个新的绿光发射, 归因于ZnS的缺陷中心发光。ZnS的蓝、绿光与PS的红光相叠加, 整个ZnS/PS复合体系呈现出较强的白光发射。ZnS/PS异质结的I-V特性曲线呈现出与普通二极管相似的整流特性, 在正向偏置下, 电流密度较大, 电压降较低; 在反向偏置下, 电流密度接近于0。随着衬底PS孔隙的增多, 正向电流增大。该项研究结果为固态白光发射器件的实现奠定了基础。

为了比较啁啾脉冲在均匀加宽与非均匀加宽介质中传输的特性, 采用分步傅里叶方法进行了理论分析和实验验证, 得到了增益窄化、增益饱和、自相位调制效应对脉冲在两种不同介质中频域、时域的演化特征曲线。结果表明, 在非均匀加宽介质中, 增益窄化效应更加明显, 而且增益饱和效应得到了很好抑制, 两种加宽介质中脉冲的频谱都起到了拓宽作用, 非均匀加宽介质中的频谱比较对称, 而均匀加宽介质中的频谱出现了畸变。这一结果对研究啁啾脉冲在综合加宽介质中传输特性是有帮助的。

为了准确测量人眼的各种低阶像差以及不规则的高阶像差, 采用具有主观视觉补偿的人眼波前像差测量方法, 进行了理论分析及实验验证, 在客观测量的同时进行了主观视觉补偿, 得出了测量的准确数据。结果表明, 主观视觉补偿测量的波前像差小于客观测量的结果, 被测者在观察视标时的适应性调整减小了波前像差, 并且对于观察不同的视标时, 波前像差的波动值较小。采用主观视觉补偿的测量方法, 考虑实际观察目标时眼睛的状态, 能够很好地对人眼像差进行补偿, 得到符合实际状态的眼像差, 这对制定人眼像差的治疗方案是非常有帮助的。

为了研究温度变化对CO吸收光谱线的影响, 首先从吸收光谱原理出发, 采用理论分析的方法, 并利用高分辨率分子透射吸收数据库得出与温度有关的CO吸收光谱线谱线强度、综合加宽线型函数和吸收系数, 然后通过MATLAB数值仿真出温度与CO吸收光谱线的谱线强度、综合加宽线型函数和吸收系数的变化关系曲线, 并分析讨论温度与它们的关系。结果表明, 温度对CO吸收光谱线的影响, 特别是对综合加宽线型函数的影响是复杂的, 并且不同激光频率还会影响线型函数和吸收系数随温度的变化关系, 这对于实际应用中CO的吸收与测量具有重要的参考价值。

为了研究飞秒双脉冲在光子晶体光纤不同色散区的非线性传输过程, 采用分步傅里叶方法求解耦合的非线性薜定谔方程组, 并进行了理论分析。讨论了不同抽运功率、不同抽运脉冲啁啾参量以及不同脉宽比对信号脉冲压缩的影响。结果表明, 基于交叉相位调制效应, 弱信号脉冲不仅能够被压缩, 而且光纤存在最佳压缩长度。增大抽运脉冲输入功率, 选取正啁啾抽运脉冲, 可以得到更大的信号脉冲压缩因子, 同时最佳光纤长度减小。另外, 不同的脉冲宽度对信号脉冲的压缩产生大的影响, 较窄脉宽的抽运脉冲易于产生较短的压缩信号脉冲。这一结果对用光子晶体光纤压缩弱信号脉冲提供了理论参考。

为了研究单向耦合垂直腔面发射激光器系统的混沌动力学及其在通信中的应用, 采用数值仿真的方法, 理论研究了两个单向耦合的垂直腔面发射激光器偏振模的同步特性, 并通过对发射激光器偏振态相位的调制实现了该系统的编码。结果表明, 主激光器和从激光器相应模式间可以获得高性能的同步, 而且存在两个明显的同步区域——完全同步和注入锁定同步。加载的数字信息也可以在从激光器每个偏振分量中还原, 这表明可以利用单模或多横模垂直腔面发射激光器进行多信道混沌通信。

为了研究待测超短脉冲存在剩余啁啾对2次谐波自相关法测量脉宽产生的影响, 以2次谐波自相关法测量原理为出发点, 采用2次耦合波方程数值模拟计算了中心波长800nm、脉宽100fs的超短激光脉冲存在不同啁啾量时, 经过偏硼酸钡(β-BaB2O4, BBO)晶体Ⅰ类非共线相位匹配进行2次谐波自相关测量对测量结果的影响。分析发现, 正啁啾使测量值比实际值偏大, 负啁啾使测量值偏小; 负啁啾比正啁啾对脉宽测量的影响更大, 当脉冲的啁啾参量C=20时测量误差为23%, 而C=-20时测量误差高达53%; 且测量误差随啁啾量的增大而增大。模拟计算了非线性晶体厚度对脉宽测量的影响, 结果表明, 选取较薄的非线性晶体能够有效控制啁啾量引起的测量误差, 使用非线性晶体的厚度L≤0.5Ld可将脉宽测量误差控制在理想的范围。

为了快速、准确地识别无醇啤酒和普通啤酒, 采用荧光光谱结合概率神经网络的方法, 建立了识别无醇啤酒的模型。实验中发现无醇啤酒和普通啤酒在紫外-可见光激发下, 都能产生较强荧光, 测得无醇啤酒荧光峰在420nm~620nm之间,荧光峰值波长为490nm左右。将小波变换处理荧光光谱得到的低频系数作为网络数据, 训练、建立了概率神经网络, 并对60个啤酒样本进行了识别, 识别率达到了98.33%。该研究结果为无醇啤酒和普通啤酒识别提供了一种新方法。

为了提高出射光的透过率, 并且在保持主透射峰不变的情况下, 增加对次极大强度的减小作用, 介绍了一种利用石英晶体旋光作用的新型滤波器, 并从原理上作了分析。此新型滤波器与原有多级滤波器相比, 主要的改进在于减少了所用偏光镜的数目, 以原有3级石英晶体旋光滤波器为例, 将此新型滤波器与原有结构进行了比较, 从理论上分析了在考虑各器件损耗的情况下的滤波特性。并利用分光光度计对新型石英晶体旋光光学滤波器的滤波特性进行了实验研究。结果表明, 此滤波器具有减少出射光损耗的显著效果, 同时具有减小次极大的效果。这一结果对观测光谱是有帮助的。

为了使激光二极管抽运的全固态激光器能够得到高光束质量、高功率的激光输出, 对激光介质的温度分布和热透镜效应的研究很重要。利用ZEMAX软件的非序列模块, 根据光束追迹的方法模拟了端面抽运结构下, 高功率二极管抽运激光放大器的抽运光在增益介质中的光场分布情况。结果表明, 此抽运方式下光场分布均匀。将激光介质中吸收的抽运光体功率密度分布结果代入LAS-CAD软件, 计算出在种子光未注入和注入情况下, 抽运功率为2400W时, 增益介质最大温差分别为68℃, 54.7℃以及最大热应力分别为90N/mm2, 67N/mm2, 因此当抽运功率小于2400W, 运转的全过程对于激光增益介质是没有威胁的。该模拟结果对于高功率二极管抽运板条激光放大器的设计具有一定参考价值。

为了研究双光子光折变介质中Manakov屏蔽孤子的温度特性, 采用数值模拟的方法, 得到了Manakov屏蔽孤子的强度包络, 并分析了亮-暗Manakov屏蔽孤子对动态演化的温度特性。结果表明, 亮-亮Manakov屏蔽孤子对的强度包络随着晶体温度的升高, 其两孤子成分的峰值光强都逐渐减小, 而其半峰全宽逐渐增加; 暗-暗和亮-暗Manakov屏蔽孤子对具有类似的温度特性。说明通过改变晶体温度可以调控孤子的空间形态。

为了研究毛细波激光衍射图样的强度和位置随激光入射角的变化规律, 采用激光衍射法实现了变化入射角的激光在毛细波上的衍射。结果表明, 随着激光入射角的变化, 衍射图样的强度和位置随入射角的变化而变化, 并且有缺级现象出现, 入射角越大, 衍射图样的位置不对称性越明显。建立了毛细波的激光衍射理论, 给出了衍射图样的强度和位置与激光入射角的关系, 实验结果和理论分析吻合得较好。这一结果对完善毛细波激光衍射理论是有帮助的。

为了实现凸轮表面的激光淬火, 根据凸轮淬火获取均匀硬化层的3个实现条件, 结合激光加工机床的运动形式, 采用建立激光淬火过程中激光束与凸轮表面之间相对运动数学模型的方法, 对激光头的运动进行了理论分析及算法研究, 从而得出X,ω,B 3轴运动的计算公式。结果表明, 凸轮的激光淬火热处理运动是可控可行的,这为复杂工件的加工奠定了一定的理论基础。

为了得到更完善的双光子屏蔽光伏孤子理论, 采用光束的空间宽度不是远小于晶体宽度的条件, 对有偏压的双光子光伏光折变介质中空间光孤子理论进行了修正, 得出了明孤子和暗孤子数值积分解。结果表明, 双光子屏蔽光伏孤子源于对外加电场的非均匀空间屏蔽和光伏效应, 不同于起源于对外电场非均匀屏蔽的屏蔽孤子和起源于光伏效应的光伏孤子。当光伏效应被忽略时, 屏蔽光伏孤子退化成屏蔽孤子, 空间电荷场就是屏蔽孤子的空间电荷场; 当外加电场为0时, 屏蔽光伏孤子退化成开路或闭路的光伏孤子, 空间电荷场就是晶体中的光伏场。

为了实现光纤放大器的抽运模块驱动电源精度高、纹波系数小、转换效率高并具有一定保护功能, 设计了半导体激光器的驱动电流源。该电流源由驱动、串口控制等模块组成。采用基于LM2676的开关转换方式, 构建了转换效率较高的恒流源系统, 并应用于LD驱动。经测试, 通过LD的电流最大为2.5A, 输出电流精度达到0.1%,转换效率可达85%以上,LC滤波电路使输出电流纹波减少至0.5mA; 具有串口通信电流源控制系统, 能够实现对驱动电流值的远程读取与设置。结果表明,该电流源达到理论设计要求,可应用于光纤放大器抽运模块。

为了减小差分损耗对四频差动激光陀螺性能的影响, 根据气体激光的半经典理论, 采用数值仿真的方法, 对差分损耗所导致的零漂进行了理论分析。四频差动激光陀螺中4个模式由于偏振态、运行方向的不同而具有不同的单程损耗。激发模的光强和频率与单程损耗有关, 差损的影响如不能在差频中抵消就导致零漂。计算了失谐频率、磁场、腔长、互易偏频、法拉第偏频、多普勒加宽和气压对3种差损系数的影响, 讨论了气压和气比对差损系数的影响。结果表明, 偏振差损的影响可以通过施加磁场消除, 而方向和磁圆二向色性差损无法通过改变磁场和失谐频率消除;改变气压和氖同位素比例可以改变各差损系数, 除了减小差损本身外, 优化增益气体对减小差损零漂也有一定的作用。

为了实现一个表达式同时反映Y分支光波导在纵横两方向上的折射率分布, 通过对玻璃结构和离子交换过程进行分析, 采用逆向分离变量法提出了基于横向和纵向两个方向折射率分布函数乘积的横截面折射率分布函数, 并利用MATLAB软件对优化结果进行了编程模拟。利用Tl+-Na+离子交换法在BK7玻璃基底上制备了Y分支1×2型3维光波导, 利用雅明干涉法对光波导横截面的折射率分布进行了测量。结果表明, 利用改折射率分布函数模拟得到的Y分支光波导横截面折射率分布与雅明干涉法实验测得的结果吻合。该改进型折射率分布函数可以对Y分支光波导横截面折射率分布进行模拟, 能准确快捷地对Tl+-Na+离子交换Y分支3维光波导横截面折射率分布进行重建。

为了揭示熔覆时产生的蓝紫光信号与熔覆表面质量的关系, 采用UV-420对熔覆产生的蓝紫光信号强度进行实时检测, 取得了不同扫描速率与激光功率条件下, 蓝紫光信号的强度值。经实验研究与理论分析可得, 蓝紫光强度相对稳定在1.7μW/cm2~2.5μW/cm2时, 熔覆表面质量相对比较好; 同时证明了熔覆时的等离子体主要来源于熔覆粉末的气化击穿。结果表明, 蓝紫光信号强度的大小, 在一定程度上能够反映熔覆表面质量的好坏, 且能够为熔覆的闭环反馈控制提供具有参考价值的相关参量。

为了研究短脉冲强激光辐照下同轴数字全息图像中的杂散光斑, 进行了短脉冲强激光辐照和停止激光辐照情况下CCD图像采集的实验, 采用粒子衍射原理和CCD输出电信号的过程分析了CCD图像灰度的变化, 得到了像素上灰尘的衍射及CCD吸收激光能量导致复位电平失常是杂散光斑及阴影产生的原因, 受热效应和记忆效应的影响, 激光辐照停止后CCD图像采集失常。结果表明, 激光辐照停止后随着热量的消散, 杂散光斑逐渐消失, 去除灰尘并延长CCD的图像采集时间间隔, 避免CCD产生热积累能有效消除杂散光斑。

为了研究光子态在大气湍流中的变化规律, 基于拉盖尔-高斯光束横向空间波函数(光子轨道角动量的本征函数)以及湍流大气中拉盖尔-高斯光束光子态(可由各本征光子态叠加构成),得到了湍流大气中光子态的探测概率, 并分析了大气湍流、传输距离、质量因子对光子态的影响。结果表明, 质量因子是决定发射光子态跳变的重要因素, 相同质量因子的光子态在接受端的测量权重基本相同, 且质量因子值越大原光子态测量权重越小。同时, 在湍流大气的影响下, 从原光子态跳变到轨道角动量增加某值的光子态的测量权重总和与跳变到减小相应轨道角动量的光子态的测量权重总和基本相同; 随着湍流强度或传输距离的增加, 发射光子态在接受端的光子测量权重不断减小, 而且湍流强度对光子态测量权重的影响比距离的大。

为了研究无线光通信中数字脉冲调制与信道编码的联合编码调制问题, 在给出调制时域结构的基础上, 采用理论推导和数值仿真相结合的方法, 分析了基于二进制线性分组码的开关键控、数字脉冲位置调制和数字脉冲间隔调制系统的差错性能, 得出了信道编码纠错能力与调制阶数的结合关系。结果表明, 采用开关键控调制的系统, 其汉明距离与欧式距离等价, 故不存在调制与信道编码参量匹配问题; 脉冲位置调制系统在纠错个数大于调制阶数时, 可取得较明显的编码调制增益, 当纠错个数能被调制阶数整除时, 编码和调制达到匹配; 由于数字脉冲间隔调制的符号时隙不固定, 存在错误传播现象, 不宜与差错编码联合使用。所得结果可为无线光通信链路的设计提供参考。

为了能够较为准确地获得光反馈自混合干涉测量系统的反馈水平, 采用仿真分析光反馈自混合干涉信号和求解Lang-Kobayashi方程的方法, 得出反馈水平越高, 光反馈自混合干涉信号上干涉条纹的谷值与下干涉条纹峰值之差越大, 当反馈水平因子大于7.8时, 一些干涉条纹将消失; 同时由滞回现象可以推导出反馈水平因子的测量公式, 建立了测量模型, 并进行了仿真和实验验证。结果表明, 光反馈自混合信号干涉条纹幅度受反馈水平影响; 利用提出的测量模型可以判断光反馈自混合干涉实验信号的反馈水平机制, 当光反馈水平因子介于1和7.8之间时可以测出具体的光反馈水平因子值。

为了测量超短激光脉冲啁啾值, 提出了一种用2次干涉自相关包络宽度测量啁啾值的简单方法。利用2次干涉自相关包络宽度对啁啾有很高的灵敏度、含有不同啁啾量的超短激光脉冲有不同的包络宽度的特性, 通过对高斯型强度分布的线性、平方及立方啁啾的干涉自相关包络函数进行了理论分析, 得到包络宽度与啁啾量值之间的对应关系。采用干涉自相关2次谐波检测系统对加浓染料激光器输出的含有啁啾的脉冲进行测量,其干涉自相关包络宽度为1.15, 被测超短激光脉冲啁啾为1.0。结果表明, 根据含有啁啾的干涉自相关曲线两翼的特征, 可判断啁啾阶数,再根据包络宽度与啁啾值的对应关系, 可估定啁啾量值; 用干涉自相关包络宽度能容易地测量超短激光脉冲的啁啾量值。

介绍了上转换荧光机理, 综述了提高稀土频率上转换荧光材料效率的途径,主要包括改变基质声子态分布、添加敏化剂、改变基质组分的物料配比及应用新技术(表面荧光增强、抽运方式及新材料合成等)。并结合荧光增强机理, 对稀土频率上转换荧光材料的研究动向进行了展望。

为了研究液体流速对输出光场的影响, 采用数值模拟的方法,模拟了硬边正支非稳腔的有源流体激光器的输出场, 并用有限元差分法分析了不同流速条件下热流场分布, 得到了在平面波抽运光抽运, 并考虑介质的增益饱和时其输出光场的光束质量和光斑中心(峰值强度), 在实验观察到了液体流动时光斑中心发生了偏移。结果表明, 当液体流速大于1m/s时, 光束质量趋于定值, 激光光斑中心偏向于受抽运面的侧面。