计算机数字重现全息图可消除像差、噪声及记录过程中底片非线性等因素的影响，与可见光重现相比有更大的灵活性。对短波长全息如Ｘ射线全息、电子全息来说，数字重现可大大提高其重现分辨率。本文给出了全息图数字重现的理论公式，利用理想全息图的强度分布数据成功地重现了同轴和离轴全息图，并对重现结果作了分析。

基于非傍轴理论，对普通共轭再现及利用孔径共轭技术再现两种情况下大角度环形孔径周视彩虹全息图的色模糊进行了系统地分析，导出了相应的表达式，并证明了大参考角及孔径共轭技术的采用并不会使最终像的色模糊与普通彩虹全息图相比发生明显变化，从而为该类全息图的应用提供了理论依据。

提出了一种利用击中击不中变换实现具有边缘噪声的模式的形态识别方法并给出了计算机模拟结果。利用一个非相干光学相关器，构成了一个实时可编程光学击中击不中变换处理器。演示了字符识别过程并给出了实验结果。

提出了用反向调制照明法分析光栅成像效应的观点，研究了光栅系统的反向衍射干涉效应，成功地揭示了泰伯(Talbot)效应与劳(Lau)效应的内在联系，并在白光双光栅衍射干涉的“消色效应’的基础上获得了白光扩展光源照明下的白光光栅成像效应和具有实用意义的四光栅干涉系统。

讨论了在有限菲涅耳数时，稳定凹-凸腔的高功率激光造模特性，研究表明当稳定凹-凸腔工作在临近界稳区时，基模体积显著提高，具有良好的选模效果。

报道了利用1.3 μm分布反馈(DFB)半导体激光器注入锁定普通半导体激光器后的模式及其远场分布特性实验。在不加隔离器和主被动激光器偏振方向相互垂直的情况下，获得了静态和动态单纵模运转，并观察和测量了普通半导体激光器注入锁定前后输出光的远场分布，最后对实验结果进行了讨论。

在激光等离子体典型参数条件下，利用磁撞-辐射模型计算了类锂硅离子5ｆ-3ｄ和4ｆ-3ｄ跃迁的粒子数反转比率和激光增益系数。讨论了不同热带条件和不同冷却速度下，激光增益系数的变化。计算结果表明，高功率、短脉冲激光产生的高温等离子体在快速冷却条件下能产生软Ｘ射线激光增益。

针对高斯型随机位相畸变，应用夫琅和费(Fraunhofer)衍射积分研究了畸变光束的聚焦特性和光束质量M2因子，给出了它们随位相畸变特征量变化的近似分析和数值计算结果，可为高功率激光器的设计提供理论依据。

从理论和实验上研究了面对长外腔(光栅作外反射镜)的激光二极管端面上的耦合问题，首次求出了耦合系数η的解析表达式，它是高斯函数。η可以分成η1和η两部分，η1描述的是由于经光栅的反射模和腔模之间不交叠引起的损耗，η2则是经光栅的反射光波矢的变化造成的。实验结果与理论预期符合得很好。

运用数值方法研究了色散缓变光纤中飞秒基本孤子的传输特性，发现基本孤子脉冲不仅能被压缩，而且压缩光脉冲能保持脉宽不变传输即稳定传输。在光脉冲压缩过程中，发现三阶色散效应有较大的影响。适当地选取色散缓变光纤结构参数可以获得高质量的超短压缩光脉冲。对压缩光脉冲稳定传输的机理探索表明，光纤二阶色散纵向变化率、三阶色散与喇曼自散射效应共同作用导致压缩光脉冲稳定传输。

对单模光纤正群速色散区皮秒啁啾脉冲的非线性传输进行了近似的解析分析和定量的数值计算.结果表明，负啁啾脉冲在传输过程中能得到有效压缩。压缩比与脉冲初始峰值功率和初始啁啾程度有关。初始峰值功率一定的脉冲，其压缩比随初始啁啾程度的增大而增大，初始啁啾程度一定的脉冲，压缩比随初始峰值功率的增大而减小，表明自相位调制效应导致脉冲压缩效果变差.计算结果还表明，在脉冲时域宽度得到压缩的同时，光谱宽度也能得到同步压缩.

数值孔径为0.07的多模光纤束与受激布里渊散射位相共轭镜组成的双光程装置中，输出光束的远场分布里典型的二维列阵孔径的衍射花样，输出光能分布在0.026 rad内，即由单根光纤芯径的衍射极限所决定的范围内，远小于由数值孔径所决定的高阶模相应的发散角范围，并且补偿了由光纤束不均匀性带来的缺陷。

用玻色算符的三维型哈密顿量描述单模辐射场与N个两能级原子的相互作用。在原子系统处于低能态、光子数很大的初始条件下，得到了作用系统的动力学变化规律。

首次将团体理论中的LLP变换用于处理两能级原子与驻波场相互作用体系的全量子哈密顿量。这一结果对于研究原子束穿透驻波场所造成的折射十分重要。

利用变分原理对耦合纤芯中传输光孤子之间的相互作用和形成束缚孤子态的条件进行了研究，发现高阶色散减弱甚至可以消除光孤子之间的相互作用。这一结果为耦合光纤器件的设计提供了一种实用消除光孤子之间相互作用的方法。

报道了光学玻璃和光学晶体在0.36～2.5 μm波长范围内的折射率测量结果，并对色散公式的计算精度和适用范围进行了深入讨论。

对扭转高圆双折射光纤中光的偏振态变化作了分析，提出用移动侧向变压力法测量高圆双折射光纤中的圆双折射，并在实验上用这种方法对扭转光纤首次作了测量。得到的测量结果与计算值(在已知光纤扭转率下)相对误差在2.4%之内.这一方法为高圆双折射光纤的无损检测提供了另一途径。

对氧化物薄膜的双离子束溅射沉积作了系统地实验研究。考察了离子束溅射工艺参数对薄膜光学特性的影响，制备了折射率接近于块材料的TiO2和ZrO2薄膜，显著降低了TiO2、ZrO2和SiO2薄膜的光吸收损耗，TiO2和ZrO2薄膜的抗激光损伤阈值得到显著提高。用双离子束溅射沉积1.06 μm多层高反膜，得到了大于99.5%的高反射率，经高温退火处理的双离子束溅射沉积高反膜的抗激光损伤阈值同热蒸发沉积的高反膜相比有所提高。

分析了光的线性双折射对磁光波导TE-TM模式转换、法拉第旋转、波导光隔离器隔离比及插入损耗的影响。研究了掺Bi钇铁石榴石薄膜光波导中的形状线性双折射、应力感生线性双折射及生长感生线性双折射的来源、特性和消除方法。

讨论了在单晶锗上为获得单波段(3～5 μm)及双波段(3～5 μm、8～12 μm)兼容a-C:H增透膜所必需的膜系设计，及用椭偏法对该膜进行的增透结果分析。结果表明，a-C:H膜是理想的红外增透膜。椭偏法对分析所制备的膜是否符合膜系设计要求及沉积工艺参数的确定具有重要意义。

实验研究了掺杂LiNbO3薄晶体中非直接相交的两束光之间大角光致散射的光爬行(Light crawlingz)耦合现象。研究了相同材料制备的厚度不同样品的二波和四波耦合的成像质量存在差异的原因。

本文应用4×4矩阵方法，研究了光学元件列阵的各光学单元之间的共焦问题，给出了较好的近似理论公式，它包括了傍轴光线近似的特殊情况。

提出一种简便可行的Ge_xSi_1-x异质结无间距定向耦合光开关(BOA型-bifurcation optical active)模型分析方法。该方法采用等离子体包散效应分析了这种光开关的电学调制机理；采用异质结超注原理分析了开关的电学性质；并根据典单模脊形波导理论和上述分析，设计了利用双模干涉机制工作的Ge0.05Si0.95/Si异质结BOA型光开关的结构参数和电学参数。

以线性耦合波方程为基础，分析了具有平面型结构的五光纤耦合系统的功率耦合特性，提出了研制新型结构的单模光纤1×4分束器的方法，并经实验验证。所研制的1×4分束器的性能和外形尺寸与常规的2×2单模光纤耦合器相比，都较为接近。

采用分子束外延方法制作低损耗Si_1-xGe_x/Si异质结脊形光波导，在Ｘ型交叉波导上实现了Si_1-xGe_x/Si光分支器的功能.设计中采用了SiGe大截面脊形波导的单模条件和交叉波导传输特性分析的结果.X型光分支器的实现为进一步研制Si_1-xGe_x光开关和光电调制器积累了经验.