用连续钛宝石激光器作为抽运源,在室温下实现了Cr,Yb:YAG晶体的自调Q激光输出。实验过程中,获得了在1.03μm平均功率为35mW和脉宽(FWHM)为0.4μs的自调Q激光。实验表明Cr,Yb:YAG晶体确实把Cr4+离子的可饱和吸收特性和Yb3+的激光增益特性结合到了一起,实现了自调Q激光输出,使Cr,Yb:YAG晶体成为一种新型的全固化自调Q激光晶体。

对全固化激光器输出激光的强度噪声谱进行了理论分析与实验测定,设计了由三镜环行腔构成的模清洁器,利用它过滤高频噪声的特性使单频Nd:YVO4激光器的强度噪声降低,通过模清洁器之前激光在30MHz才能达到散粒噪声极限,通过模清洁器之后在7MHz处便达到散粒噪声基准。设计中兼顾了窄线宽与透过效率两方面要求,模清洁器的透过效率为70%。

为更好地改善差拍法-珀干涉仪用于对纳米干涉仪进行非线性比对和校准场合的性能,提出用633nm外腔半导体激光器代替He-Ne激光器,并针对差拍法-珀干涉仪对工作激光器的要求,设计和实现了633nm可调谐外腔半导体激光器。用前端镀增透膜的637nm量子阱结构半导体激光器件及工作于Littrow自准直状态的光栅作为反馈元件,构成外腔激光器。实验结果表明,该激光器具有比较窄的光谱线宽；通过控温和旋转光栅,获得了覆盖633nm的4nm的调谐范围；通过控制频率调谐器,得到了1.8GHz的连续调谐范围。

利用分段表面放电作为光抽运源,采用光解离XeF2技术,研制了一台XeF(C-A)蓝绿激光器。抽运源有效激活长度为60cm,单位长度的沉积功率为4.5MW/cm。在250PaXeF2/60kPaAr/40kPaN2条件下,采用平凹腔,输出耦合为4%,获得了XeF(C-A)激光输出。对XeF(C-A)激光特性参数进行了测量,输出能量为百毫焦耳量级,最大能量达167mJ,激光脉宽～600ns,辐射光谱范围470～500nm,发散角水平方向为1.7mrad,垂直方向为3.7mrad。

模拟计算了在910nm抽运下掺镱光纤放大器(YDFA)的增益、饱和与噪声特性,分析表明,975nm处反向传播的ASE是抑制放大器小信号增益并影响其噪声性能的重要因素。

设计了一种处理具有像散的克尔透镜锁模腔的精确理论计算方法,并用该方法对三元腔固体自锁模激光器的像散、稳定性、光束参数、自聚焦效应和克尔自聚焦强度与腔参数的关系进行了系统的理论计算。该计算为自锁模固体激光器的设计和调整提供了理论依据。

激光的远场分布一般是有规律的,但实际上,由于谐振腔的失调,有时出来的模式并不规则,而且由于模式的叠加,多数激光器出来的光是部分相干光。讨论了一些模式的远场分布和空间相干度对远场衍射分布的影响。

从光声热弹性的基本方程出发,在理论和实验上研究了液体在激光直接照射下产生超声波时,光穿透深度对声源的影响。在二维情况下,忽略热扩散效应,利用汉克积分变换法和最陡下降法解热扩散方程和波动方程,得出位移的解析表达式。讨论了光穿透深度对声源指向性的影响,并用数值计算方法和绘图软件画出光穿透深度对声源指向性影响的理论曲线图。最后,利用实验验证了理论结果。

研究了用气体折射率和密度与空气接近的无固体窗口受激拉曼散射放大管的拉曼放大特性,并研究了它对光束质量的影响。

分析了调频连续波光纤传感器中扫描非线性对距离测量的影响,并提出了一种复原技术。这种技术通过反向传播神经网络的学习来克服扫描非线性,可以在扫描源具有较强的非线性时获得对目标的精确估计。同时也研究了反向传播网络在线学习的问题,使这种方法可以适应环境的变化。

在已设计并实验实现了氦氖632.8nm高斯光束输入环输出的16阶衍射相位元件(DPE)基础上,模拟了与设计不同的输入光的波长对DPE整形效果的影响；利用与设计DPE波长不同的半导体激光器(波长为660nm)进行了实验研究。结果表明:在DPE与输出平面的间隔(L值)始终为设计值时,当输入光波长处于630～637nm范围内,环上均匀性的均方误差SE不大于1%；当输入波长与L值满足L=L0×λ0/λ′时,波长在632.8±37(nm)的范围内,环上均匀性的均方误差SE不大于1%,实验结果与理论模拟基本相吻合。

采用梯度折射率(GRIN)透镜干涉仪,对用加热、切割和研磨三种方法获得的平面光纤端面进行质量检测,得到反映端面不同平整度的干涉图样。实验结果表明,GRIN透镜干涉仪结构简单,操作方便,可作为定性和定量检测光纤端面质量的一种新工具。

研究了与钠原子束斜交的激光束所构成的消色差原子透镜的聚焦特性,计算结果表明,由于色差得到一定程度的修正,沟道化钠原子的条纹宽度减小了一半,且信噪比得到了显著的提高。

提出一个在小角范围内计算多层膜界面粗糙度的理论计算公式,通过不同样品的小角度衍射曲线进行计算,结果表明由该公式根据不同周期、不同级次衍射峰计算的粗糙度相差比较小,而在相同条件下用已报道公式给出结果相差比较大。该理论公式获得的计算结果与实际观测结果比较一致。

提高近场光存储的存储信息密度的关键主要在于掌握近场存储光纤探针的透光率、近场光斑直径尺寸以及场梯度等近场物理量。采用三维时域有限差分(3D-FDTD)法分析了可用于近场光存储的光纤探针尖的光学性质,对不同类型光纤的近场光场分布进行了数值计算,给出结果并进行比较,从光学性质的角度对其在近场光存储中的应用加以讨论。完全镀膜光纤尖在极近场处的光斑可获得10nm的尺寸,远小于传统光纤光学聚焦的光斑尺寸大小。

对光交叉连接(OXC)节点中采用半导体光放大器(SOA)功率均衡技术的方案性能进行了理论分析。首先模拟计算了链路中引入SOA后的功率代价；然后逐一讨论了发射机消光比,信号码率,SOA的噪声系数对系统性能的影响；最后计算了OXC节点级联链路的误码率性能。从而为OXC节点和网络设计提供了理论分析和指导依据。

利用SOA光纤环构成环形激光器,对波长为1545.1nm的2.5Gbit/s入射信号进行了四波混频波长变换。采用三级滤波加前置放大器形式成功滤出变换信号,向上变换最大距离达13.8nm。

针对在两段掺铒光纤中插入滤波器实现宽带(～35nm)增益平坦的滤波器透过谱的设计问题,提出了一种新的迭代算法。其原理是利用放大器的均匀展宽特性和级连放大器自动增益补偿的特性。在每次迭代中,都取要求带宽内增益(分贝数)的平均值为参考轴,在增益比该轴高的波长范围内再附加一与增益谱反对称的损耗谱。而增益低于参考值的波长处则会得到自动的增益补偿。模拟计算结果表明,用该方法得到的滤波谱能使放大器的增益平坦在原放大器可能得到的最高增益水平,同时因滤波器的引入带来的噪声特性恶化也最小。

对光能转换生物分子细菌视紫红质(bR)作前向立体简并四波混频实验所测得的三阶非线性电极化率和它们的时间响应,用光循环结构模拟的三能级模型予以解释,并用位相空间充满理论模拟得到激子饱和密度和激子长度。

介绍了用脉冲激光沉积(PLD)方法制备AlN薄膜的工作,在Si(100)衬底上得到了光滑平整、透明度高的AlN薄膜,由实验结果拟合得到能隙宽度为5.7eV。考察了衬底温度和退火温度的影响。

采用CO2激光在TC4合金表面进行了NiCrBSi-TiC混合粉末的激光熔覆试验,利用扫描电镜和X射线衍射仪等对熔覆层的组织进行了分析,测试了熔覆层的显微硬度。结果表明,在优化工艺参数下可获得连续、均匀、无裂纹和气孔的熔覆层,熔覆层由TiC,γ-Ni,M23(CB)6,CrB,Ni3B等相组成。在激光熔覆过程中TiC颗粒边缘发生了溶解,冷却时以细小的枝晶形式析出,熔覆层显微硬度的平均值为Hv980。

利用二值化联合变换相关技术成功地设计了一个单空间光调制器、单CCD的光电混合实时指纹识别系统。通过对空间光调制器在傅氏谱平面的灰度动态范围进行调节,控制了通过整个系统的光能量,使得系统能够实时运行。利用离散余弦变换算法对联合变换功率谱进行数字处理,增强傅里叶面的互相关项,消除自相关项,提高了系统的识别能力。采用一种新的双参数判别方法对相关信号进行判别,提高了判别的准确度。实际测试结果表明,该识别系统的错误拒绝率为0.47%,错误接受率为0。

在利用小波变换对拾取的激光焊接等离子体的AE(AcousticEmission)信号进行分析的基础上,对小波分解后得到的细节信号作进一步处理。在此基础上提取的曲线很好地反映了激光焊接过程的状态变化,能够快速地检测到焊接缺陷,这说明应用曲线实现激光焊接质量控制是可行的。