建议采用63．2%环围能量半径及其内平均功率密度描述激光器大气传输光斑扩展特性。通过利用数值模拟及实验观测相结合的方法，对聚焦平台光束大气传输线性效应及湍流热晕相互作用引起的光束扩展进行了大量的数值模拟及部分实验研究，建立了描述聚焦平台光束大气传输光束扩展与大气传输特征物理参量的定标关系，从而为激光工程应用的可行性及系统参量的优化设计提供依据。

对超强飞秒激光在空气中传输形成等离子体通道进行了系统研究。空气中长等离子体通道的形成主要是由于光学克尔自聚焦效应，等离子体散焦作用和光束衍射之间达到了动态平衡，使超强飞秒激光脉冲在空气中形成数百米长甚至千米量级长度的等离子体通道。我们发展了通道的四种主要诊断方法：声学诊断、荧光探测、电阻率测量和横截面成像方法，这几种方法各有优势，可以互为补充．研究了通道同时伴随的三次谐波辐射，三次谐波具有与基频激光相似的变化规律。从应用角度出发，我们对通道内细丝进行了优化控制，对通道寿命的延长进行了研究，使通道寿命达到了微秒量级。改变激光脉冲的初始啁啾，得到了更远距离处的稳定成丝分布，和最优化的超连续光谱产生，此外，还介绍了激光诱导高压放电的应用研究。

云南天文台1．2m望远镜61单元自适应光学系统已经完成升级改造并投入使用。该自适应光学系统主要由倾斜跟踪控制回路、高阶校正回路以及高分辨力成像系统组成。为了提高系统的跟踪精度，倾斜跟踪控制回路由两级倾斜校正回路串联而成，用于校正望远镜的跟踪误差和大气湍流引起的倾斜跟踪误差。高阶校正回路主要由一套哈特曼波前传感器、一块61单元变形反射镜以及一套高速数字波前处理机组成。系统中哈特曼波前传感器的工作波段为400～700nm，系统成像波段为700～900nm。在介绍61单元自适应光学系统各组成部分的基础上，对该系统的性能进行了分析，并给出了实际天文恒星目标的高分辨力自适应光学成像观测结果。

已研制成功一台1064nm直接探测多普勒测风激光雷达，采用Fabry－Perot(FP)标准具的双边缘技术，用于探测对流层三维风场廓线分布。介绍了多普勒测风激光雷达的基本工作原理、总体结构和技术参数，较为详细地叙述了各部分的结构及其功能，并给出了合肥地区对流层风场廓线分布的初步探测结果。结果表明，该激光雷达性能稳定，达到了设计指标。

介绍一种激光雷达常数标定和气溶胶光学厚度(AOD)测量的新方法。利用太阳辐射计，获得大气气溶胶的光学厚度，激光雷达可以获得35～40km高度的回波信号，在这一高度区间可忽略气溶胶的存在，大气模式可以提供大气分子散射系数，根据激光雷达方程计算出激光雷达常数。反之，标定激光雷达常数后，根据激光雷达方程，以激光雷达35～40km的大气分子后向散射回波信号来确定气溶胶的光学厚度。激光雷达测量结果与太阳辐射计的测量结果一致性较好，说明该方法是可行的。这种新方法既可以用于白天的气溶胶光学厚度测量，也可以用于夜间测量。

将位置敏感光电倍增管(Position sensitive photomultiplier tube，简称PSPMT)引入大气湍流引起的漂移效应的实验测量中。基于PSPMT的工作原理，分析了探测器的放置位置对输出信号的影响，通过实验方法对PSPMT进行了位置定标和增益定标，获得了入射光束在探测面上的位置坐标。测量结果显示：在入射光斑尺度达到厘米量级同时具有较高强度的情况下，一次采样无法正确反映入射位置。因此以若干次测量的统计平均值表示入射位置，并综合考虑采集卡的最高采样率、采样点和信号频率等因素，分析了在漂移测量中如何选择进行统计平均的数据点的个数。

研究了基于横向剪切干涉仪的傅里叶剪切干涉方法，对频域中条纹频谱的分布进行了分析，并着重讨论了在不同强度的湍流效应下，几种滤波器带宽(a=5、6、9、11)对波前复原精度的影响，仿真计算结果表明：为了提高傅里叶剪切干涉法的复原精度，滤波器的带宽应该随着湍流效应的逐渐增强而适当地变窄。

利用数值模拟方法研究了高斯光束在弱湍流大气中闪烁的空间分布问题。详细给出了计算闪烁指数的方法，分析得出了闪烁指数空间分布的一般特征：闪烁指数在光轴上最小，随着离开光轴距离的增大而增大。模拟结果与Rytov理论预期的结果基本吻合，从而验证了两种方法的可靠性。

介绍了已研制的基于Fabry－Perot标准具直接探测多普勒激光雷达的风速测量原理，讨论了接收光路光束发散角对测风激光雷达系统测量精度的影响。数值计算结果表明当接收光路光束发散角小于1 mrad时，由于光束发散引起的多普勒速度测量相对误差可以控制在5%之内，并在实测光路发散角的基础上分析了系统的测量误差，结果显示，在5 km时最大测量速度误差为0．6 m／s。

导出了激光多普勒雷达基于Fizeau干涉仪及CCD探测器进行测风时，每个CCD元最终接收到信号的一般表达式。对系统的参数做了整体优化，得出一组优化参数。在0～3 km高度，得出系统风速误差小于0．16 m／s。对最终的风速反演分别运用最小二乘拟合法和重心法。分析表明最小二乘拟合法只适用于风速较小的情况。详细分析了运用重心法计算风速必然会引起的误差，并提出一种解决方法。修正后，在士30 m／s风速范围内，该方法产生的误差小于0．25 m／s。

使用Mie散射激光雷达在阴、雾和晴三种天气状况下采集了大气回波信号，从所测数据反演气溶胶消光系数的过程中发现，气溶胶后向散射消光对数比对反演结果存在较大影响。在阴天天气下，当后向散射消光对数比从0．7变化到1．0时，气溶胶消光系数反演结果相差近5倍；对晴天天气，反演结果相差近3倍；而在有雾天气，其反演结果变化不大。通过参考大气能见度因子对消光系数进行修正，并从而获得对应的后向散射消光对数比，给出了一种根据天气状况确定气溶胶后向散射消光对数比的新方法。实际反演计算表明，用此方法可获得与实际更为接近的气溶胶消光系数。

Angstrom波长指数能够很好地反映大气气溶胶粒子的半径大小，而Raman方法测量对流层气溶胶较Mie散射方法假设的参数少，测量精度高。在介绍了一台双波长探测对流层气溶胶光学特性的L625Raman－Mie激光雷达系统及其测量原理的基础上，利用该激光雷达的探测数据，计算并分析了合肥地区对流层气溶胶的波长指数，给出了合肥地区对流层气溶胶光学特性的一些典型特征并讨论了其成因。结果表明L625激光雷达测量对流层气溶胶波长指数是可靠的。

目前监测网中大部分SO₂、NO₂和O₃监测设备为地基点式仪器。该种设备不能获得大气SO₂、NO₂和O₃的空间分布信息。SO₂、NO₂和O₃的空间分布数据在习惯上一般是通过球载探测仪来获取。但通过球载仪获得的数据时间和空间分辨率都较差。中科院安徽光机所已开发研制完成了车载测污激光雷达系统。该系统能进行大气SO₂、NO₂和O₃进行三维空间扫描测量。利用该系统2001年12月27日至2002年1月27日期间于北京市进行了大气SO₂、NO₂和O₃的监测实验，首次给出了北京市近地面层大气SO₂、NO₂和O₃的激光雷达测量数据。测量数据与地面仪器的监测数据进行了比较，结果表明车载测污激光雷达系统的测量数据是合理可靠的。

为验证AML－2车载测污激光雷达对较高二氧化硫浓度及其起伏变化的可测性，对电厂周边二氧化硫浓度作了针对测量。利用Nd∶YAG激光器的四倍频抽运甲烷和氘气，获得它们一级斯托克斯Raman频移波长288．38 nm和289．04 nm用于二氧化硫的差分测量。在烟道方位探测到峰值浓度约1300 ppb的二氧化硫分布。得到了烟囱上下风处垂直剖面二氧化硫浓度分布图。反映了电厂废气排放对周边环境的影响。验证了AML－2车载测污激光雷达对较高二氧化硫浓度及其起伏变化的可测性。

为有效地控制温室效应和气候剧变，准确可靠地监测CO₂气体的变化就变得十分重要。拉曼雷达测量大气中CO₂气体含量是一种技术先进的可靠方法。介绍了利用气体的拉曼散射效应来测量CO₂含量分布的拉曼激光雷达，分析了拉曼雷达的基本原理，设计了具体的实验检测系统，介绍了实验系统各工作件参数情况。对拉曼雷达的回波信号的反演方法进行了具体阐述，初步取得了大气中CO₂气体含量分布规律，合肥地区的二氧化碳气体含量大约在350～400ppmv范围内波动。

研究和设计了探测大气CO₂浓度的Raman激光雷达，其发射机采用Nd∶YAG激光的三倍频354．7 nm作为工作波长，发射的单脉冲能量60 mJ，重复频率20 Hz；接收机采用了光电倍增管(量子效率25%)和光子计数器(计数速率200MHz)，探测CO₂的Raman散射371．66 nm(频移1285 cm^－1)信号，采用组合滤光片来抑制强的354．7 nm Mie－Rayleigh后向散射和氧气Raman后向散射375．4 nm对信号的严重干扰。主要采取排除法，检验其他波段的辐射是否被截止，实验证明回波主要是371．66nm辐射。O₂的干扰大约为CO₂信号的1%。

介绍了运用差分吸收激光雷达技术探测臭氧的原理，给出了车载测污激光雷达(AML－2)的系统结构，从垂直、水平、二维扫描等方面分别给出了AML－2探测近地面层臭氧的典型结果和时空分布图，并对其进行了分析。对研究近地面层臭氧时空分布规律和环境污染监测有着重要的意义。

虚拟仪器具有性能好、集成度高、界面友好，控制方便、扩展性强等特点。设计了一个基于虚拟仪器技术的激光雷达控制平台，把激光雷达控制、检测、数据分析单元有机地组合在一起，通过计算机虚拟面板操作雷达系统控制、检测和数据处理单元，使得激光雷达控制更为方便安全，信号分析更加实时有效，建立了激光雷达的通用信号平台。

纳米技术与近场光学这一学科的结合导致了高科技领域一门新的学科纳米光子学的出现。近场光学探针和近场光学显微镜作为研究手段，使纳米光子学的研究有了可行性，而且使纳米光子学研究领域进一步扩大。在介绍纳米光子学领域出现的一些新器件与新技术的基础上，综述报道了纳米光子学在近场光化学气相制备、与量子计算的联系等方面取得的一些新进展。

利用构造辅助函数和辅助常微分方程组的方法，给出了非线性耦合KdV方程的某些新的精确行波解，其中包括孤波解和周期解。

应用DPR方法(the discrete position representation method)编程计算了双原子分子Li₂三种低电子态和LaF分子基态的振转能级以及非绝热近似下K₂分子在不同电子束缚态之间发生振转跃迁的Franck－Condon因子。计算结果与现有的文献值符合得很好，相对误差均小于1%，可以为双原子分子振转光谱的实验研究提供参考数据，计算程序可以推广应用到其它双原子分子以及多维量子系统的数值计算中。

甲烷是天然气和矿井瓦斯等多种气体燃料的主要成分，由于其易燃易爆的特性，瓦斯爆炸一直困扰着天然气站和煤矿的安全生产。可调谐半导体激光光谱(TDLAS)技术是近年来发展起来的一种新型的气体检测方法。它具有灵敏度高、精度高、选择性强、响应快速等突出特点。波长调制光谱(WMS)技术是TDLAS技术中一种重要技术。利用WMS技术检测在大气压下、浓度从0．04%至10%的甲烷气体的二次谐波(2f)信号，并证明了在该浓度范围内2f信号幅值正比于甲烷的浓度，为工业中甲烷气体的浓度监测提供了一种新的检测方法，并为集成甲烷监测仪器提供了理论及实验的依据。

研究非Bell基测量的未知三粒子W态的隐形传态方案。先利用原子和腔场的共振相互作用制备未知三原子W态。接着，利用两原子同时在强经典驱动场驱动下和单模腔场发生相互作用，产生态的演化，来制备EPR对量子信道。最后利用和制备量子信道同样的方法来实现未知三原子W态的隐形传送。在传送过程中，可忽略腔场热作用和腔延迟作用的影响。传送成功的总几率为1。

采用平面波展开法分析三角格子二维光子晶体中负折射现象出现的频率范围，然后用有限时域差分法模拟光在空气和二维三角格子光子晶体界面的折射行为，得到了负折射出现在群速度为负的频段的结论，并且详细比较了光子晶体中不同频率的负折射行为。

在共振情况下，且原子－场耦合系数随时间线形变化时，研究了V－型三能级原子与单模场相互作用系统中熵的演化特性，分析了耦合系数变化的快慢和不同的初始光场对场(原子)熵的影响。结果表明：初始光场的统计性质的不同将导致系统的场(原子)熵演化发生很大的变化。当原子－场耦合系数变化缓慢时，原子进入统计混合态的速度被减缓；而当原子－场耦合系数变化较快时，则使场熵演化曲线的振荡频率加快。

对于一般形式的含时电容和电感耦合电路，利用Heisenberg对应原理研究了体系的量子经典对应关系以及量子涨落。通过海森堡绘景中的波函数和运动方程的精确解，在大量子数极限下由量子解得到了经典解。对矩阵元中初始相位求平均得到了体系中电荷和磁通量的量子涨落。当电路中的电感随时间指数增加，而电容指数减小时，电路中的电荷和电流的量子涨落也随时间指数减小；当两个分回路中的电容和电感不随时间变化且相等时，发现耦合电容趋于减小电流的量子涨落，而耦合电感趋于减小电荷的量子涨落。

影响非线性微腔双稳态阈值的因素很多，例如电介质折射率、周期数、缺陷层厚度、谱线宽度等。但是腔模红移起到了十分重要的作用。从理论上分析了红移对双稳态阈值的影响，并作了数值模拟。红移是研究双稳态阈值首先要考虑的问题。

采用蓝色发光材料ADN为主体发光材料、BAlq₃为掺杂材料，通过改变BAlq₃的掺杂浓度制备了结构为ITO／NPB／ADN∶BAlq₃／Alq₃／Mg∶Ag的一系列蓝光有机发光器件(OLED)。研究了器件各有机层之间的能级匹配和BAlq₃的掺杂浓度对载流子注入、传输、复合以及发光色纯度的影响。实验结果表明，空穴阻挡材料BAlq₃的掺入显著影响OLED的电流密度、发光亮度、发光效率和发光光谱，当BAlq₃的掺杂浓度为25%时，OLED的发光效率为1．0lm／W，发光光谱的峰值为440 nm，色纯度为(0．18，0．15)，未封装器件的半衰期为950小时，器件同时满足了高效率和高色纯度的要求。

自动交换光网络是传送网的发展趋势，而快速高效的生存性是其重要特点。介绍了光网络生存性，重点分析了多域网络和域间路由问题，并且提出了具体的实现多域网络的生存性方法。

为了提高光纤光栅传感系统的可兼容性和抗干扰能力，提出了在环形腔光纤激光器中，采用基于光纤布拉格光栅的法布里－珀罗谐振腔(F－P)对传感元进行波长寻址的理论模型，并利用悬臂梁技术对解调光纤光栅进行波长调谐。利用全光传感系统，具有分辨率高、插入损耗小、兼容性好等优点；锁定某一传感光栅的信号后，利用反馈系统对感测信号进行自动跟踪解调。利用一个传感光栅和一个解调光栅进行实验验证，得到了位于传感光栅中心波长1554．32 nm的激光输出，证实了系统的波长可解调能力。

在量子阱红外探测器(QWIP)上制备光栅的目的是对垂直入射的红外辐射进行有效的耦合。为了研究光栅的光耦合性能，基于模式扩展理论，详细计算长波(14．7 μm)QWIP二维周期矩形光栅的耦合效率。计算结果表明，光栅周期D=4．7μm，栅孔深度h=1．45 μm，d(栅孔)／D=0．707时，光栅的耦合效率达到最大。并且从几何光学的考虑出发，对计算结果进行了验证和分析。还讨论了二维周期光栅衍射光场的分布情况。