给出了神光Ⅲ原型装置主放大器系统的热畸变模型，该模型包括三个模块:热传输模块、热弹性力学模块、光学模块。利用该模型对原型装置的剩余热波前畸变进行了研究。初步结果表明，通过优化的冷却方案，可以在装置预定的运行周期内将激光工作介质内的温度梯度和总体平均温度冷却到可以接受的水平，剩余热波前畸变满足设计要求。利用该模型还定量地研究了增益介质的热膨胀系数与剩余热畸变之间的关系。

在平凹临界稳定腔脉冲式Nd:YAG激光器中插入LiF:F-2晶体实现稳定锁模运转。分析LiF:F-2非线性吸收在锁模过程中的作用，计算Nd:YAG自聚焦引起的腔的稳区范围和激光振荡模式的变化。理论和实验结果均表明，克尔透镜效应是实现该激光器锁模运转的关键因素。

对光纤光栅耦合附加腔被动锁模激光器进行了详细分析，得到了附加腔锁模激光器的振荡条件。研究表明在稳定工作状态下，附加腔锁模激光器的增益、损耗、两腔之间的耦合效率以及激光振荡波长等参数在复平面上将构成一个近似的等腰三角形。对振荡初期增益的研究表明，主腔增益在光纤光栅中心波长两侧有明显的不对称性，这将会造成激光器输出光脉冲光谱的不对称性。对谐振腔的进一步分析表明，由于光波在光纤光栅中具有一定的穿透深度，为了实现激光振荡，两谐振腔的名义长度差需要保持一个确定的值。

采用一种新的连接方式使一段掺Yb3+光纤处于未抽运位置。以这段掺Yb3+光纤作为对信号光的吸收体，利用它在驻波场中的可饱和吸收作用，再结合带通滤波器，在掺Yb光纤激光器中获得了波长1054.56nm,3dB带宽小于0.07nm的窄线宽激光输出。对未抽运掺杂光纤吸收体在掺Yb3+窄线宽光纤激光器中的作用进行了较为详细的研究。

从增益系数、输出功率、激光效率的基本公式出发，得到了CWDF/HF化学激光器性能对光腔中F和D2/H2反应区流场参数的依赖关系。利用数值模拟结果对该关系进行了验证。给出了提高CWDF/HF化学激光器性能的F和D2/H2反应区流场参数要求，为CWDF/HF化学激光器喷管设计提供了依据。

总结了类高斯分布光束的M2因子在实验测量中的数据处理方法，介绍在5.4TW/46fs激光系统中测量M2的实验设置以及改善该系统光束质量的措施，报道了测量结果并分析了该装置的性能。

为提高半导体超辐射器件的输出功率，在原有的将超辐射发光管(SLD)与半导体光放大器(SOA)单片集成的基础上，将器件电流注入区中心轴线倾斜6°，制得了1.5μm倾斜结构的InGaAsP/InP集成超辐射光源。发现这种新型结构的单片集成器件具有抑制激射的功能。在较低的电流注入下，得到了38mW的脉冲超辐射输出功率。其光谱宽度(FWHM)和平行、垂直于结平面的远场半宽分别为16nm，15°和64°。同时，通过对该集成器件特性的研究，发现如何增加SOA部分的入射光功率是提高该集成器件性能的一个十分关键的因素。

通过检测LD输出激光在干涉场中干涉条纹位移的变化，得到LD在一定时间内相对自身输出光频偏情况。实验装置中采用较为简单的迈克耳逊干涉系统，用CCD实时采集反映输出光频偏情况的干涉图像信号，通过计算机处理得到LD的相对光频偏值。

利用光线光学原理，通过理论计算，设计一种可降低耦合损耗的新型耦合器。经实验证明，在传输CO2激光能量时，光纤传输损耗可降低50%左右。

在负色散区，基本孤子在光纤中传输时其波形与脉宽保持不变。提出一种在负色散区利用交叉相位调制效应压缩基本孤子脉冲的新方法。采用分步傅里叶方法对非线性耦合方程进行了数值计算与模拟。研究了不同抽运功率、不同抽运脉冲啁啾参数以及不同脉宽对基本孤子脉冲压缩的影响。发现基本孤子脉冲不仅能够被压缩，而且光纤存在最佳压缩长度。在抽运功率一定的条件下，选取负啁啾的抽运脉冲，可获得更高压缩比的压缩光脉冲。另外，不同的脉冲宽度对孤子脉冲的压缩产生较大的影响，一般情况下，选用较窄的抽运脉冲易于产生较短的压缩光脉冲。

用激光蒸发石墨靶棒，脉冲载气(carriergas)冷却的方法产生碳团簇，由飞行时间质谱仪测得碳团簇负离子的飞行时间质谱。通过对质谱的研究，揭示出随着尺寸的增长，碳团簇的结构由环状为主变为由笼状占大多数。进一步讨论了脉冲气体与蒸发激光的强弱对实验结果的影响。

从理论上分析了分数相关的分数级次对相关输出面能量分布的影响，利用数值模拟方法，对分数相关尺度畸变不变模式识别特性进行了深入的讨论，并与传统相关器进行了比较。结果表明在尺度畸变不变模式识别中，分数相关方法比传统相关方法有着更强的识别能力。

用简并四波混频技术(DFWM)研究了nc-Si:H薄膜的三阶非线性光学性质，观察到了这种纳米薄膜材料的位相共轭信号，测得晶态比为XC1=15%和XC2=30%的二个样品在光波波长为589nm处的三阶非线性极化率分别为χ1(3)=3.8×10-6esu和χ2(3)=4.3×10-7esu，并对其光学非线性产生机理作了探讨。

对光纤AM-CATV外调制传输系统中附加相位调制法抑制受激布里渊散射(SBS)进行了详细的实验研究，结果显示SBS抑制效果与调相源个数及相位调制深度有关，与调相源频率无关；单个调相源可将SBS阈值提高到13dBm以上，而两个调相源可将系统SBS阈值提高到18dBm以上；相位调制对系统的非线性特性无影响。

利用吸收谱和二次谐波产生(SHG)技术研究了温度对半花菁Langmuir-Blodgett(LB)多层膜的膜结构和非线性光学特性的影响。LB膜的二次谐波强度起初随温度的增加而增加，最大值约在45℃左右，然后随温度的增加而减小。在半花菁与花生酸或花生酸铬交替的LB多层膜中，由于花生酸的融化，导致膜结构的变化，使得二次谐波强度随温度的变化有一个突变点。线性吸收谱表明半花菁分子在LB多层膜中形成了H-聚集体，并且通过加热可以使聚集体分解。

由于光的衍射作用,使通过聚焦系统的激光束入射到特定靶面成一光斑(主光斑),而在主光斑以外还有次级光斑圈(旁瓣)。为了消减旁瓣，结合理论分析和神光装置聚焦系统的设计,提出了一种新的系统孔径遮挡分割法,从光的衍射理论和实验证明这种方法是有效的,使旁瓣缩减。

用计算机对基于CO/CO2激光器的光声光谱仪进行自动控制和数据处理，使得该光谱仪长时间连续自动测量及对多种气体成分同时测量成为可能，并进一步提高了光谱仪的检测灵敏度和长期运行的可靠性。系统性能检测实验结果表明，对乙烯气体浓度的检测极限可达到14×10-12；系统长期测量精度优于2%。利用该系统对苹果和樱桃西红柿果实在有氧、无氧和无氧后乙烯释放量的变化进行了长时间的连续监测。

在光频光热调制半导体激光正弦相位调制干涉仪的基础上，提出了一种扩大其测量范围的方法，使得在保持纳米精度的前提下，测量范围由半个波长扩大为125.56μm，并讨论了进一步扩大测量范围的可能性。本方法得到了模拟计算和实验结果的很好验证。

提出一种改进的漏光型环形光瞳滤波器以期达到三维超分辨效果。对该光瞳滤波器与单透镜系统相结合的横向和轴向特性进行了详细分析，并给出了一个具有三维超分辨特性的光瞳实例。结果表明这种改进的漏光型光瞳滤波器具有三维超分辨能力，由于其轴向旁瓣强度太大，故利用共焦扫描成像系统点扩散函数乘积性抑制旁瓣，并取得较好的三维超分辨效果。

研究了声波在光纤中的衰减对光纤声光滤波器性能的影响，提出了通过测量不同长度光纤的声光模式转换效率测量声波在光纤中传输衰减的新方法，指出声波的衰减造成声光耦合效率降低并使声光滤波器的带宽展宽和消光比变差，带宽展宽的大小近似与声波衰减系数的平方成正比。

研究了Yb3+，Er3+共掺磷酸盐铒玻璃的吸收光谱和荧光光谱性质。通过测定和计算各种Yb3+，Er3+共掺磷酸盐铒玻璃光谱参数，初步探明了Yb3+离子浓度、碱金属氧化物R2O(R=Li,Na,K)和碱土金属氧化物MO(M=Zn,Mg,Ca,Ba)的引入及网络生成体P2O5的含量对Yb3+，Er3+共掺磷酸盐铒玻璃光谱性质的影响。在Yb3+，Er3+共掺磷酸盐铒玻璃中实现了Er3+荧光寿命达7.5ms，受激发射截面为0.8×10-20cm2的光谱特性，为今后该玻璃的激光实验提供了重要参数。

研究了空间曲率半径对管材激光螺旋切割后切割质量指标的影响。当管径不变、螺距增大时，随着空间曲率半径的增加，切缝宽度、热影响区宽度及切口横截面半垂直度增大，切口表面粗糙度减小。热积累和预热效应是造成上述现象的主要原因。

提出一种使用梳状条纹插值法测量昆虫运动的方法，并实现了对扇动中的蜻蜓翅膀的弓形变形和扭转变形的测量。结果表明在扇翅运动中蜻蜓翅膀产生较大的弹性变形。这种测量可以帮助流体力学建立更为精确的翅膀模型，从而对蜻蜓飞行中的升力来源给出更为精确、科学的解释。