同时考虑了群速色散失配、最低阶群速色散(GVD)和二阶群速色散。研究了在BBO晶体中飞秒激光脉冲的谐波产生,计算了BBO晶体的作为波长函数的晶体的最低阶和二谐群速色散,借助求解改进的耦合波方程的数值计算,得到了飞秒脉冲的二次及三次谐波辐射,分析了最低阶及二阶GVD对于基波脉冲和谐波脉冲的影响,最后考虑了三次谐波产生中群速失配的补偿。

通过测量基频光波长为1.064 μm时几个不同掺杂类型和掺杂浓度的Si(100)(2×1)样品表面反射二次谐波强度随温度的变化关系,说明在此波长上二次谐波不是来源于表面耗尽场的影响,而是来源于表面态电子。Si(100)(2×1)表面反射二次谐波强度反比于温度的平方。本文提出了一个简单模型,给出了初步解释。

研究了一种易加工、光吸收小、热稳定性好的材料──非醚聚苯基喹啉(Polyphenylquinoxalines,缩写PPQ)的三阶非线性光学性质,用皮秒时间分辨简并四波混频方法测得材料的三阶非线性系数χ(3)～3×10-10 esu及其时间响应快于35 ps(受所用激光脉冲宽度的限制)。

提出并研究了新颖的啁啾匹配型谐波转换方式,它适用于线性扫频宽带高功率激光的高效三次谐波转换。并给出啁啾参数匹配的选取和激光频带宽的适用范围。

提出了采用双反馈来提高光学双稳系统静态稳定度的方法。理论分析和实验均表明,采用这种方法可使稳定度获得大幅度提高,非常明显地改善了系统输出的稳定性。

用计算模拟方法研究了暗孤子在用光纤放大器周期补偿损耗的光纤中的传播。暗孤子对在这种系统中传播时,其亮背景会产生自激的噪声。与光纤放大器配合使用法布里-珀罗滤波器,可以消除这种噪声,有利于暗孤子的长距离稳定传播。

首次报道了钠分子一系列里德堡能级的无多普勒加宽光光三共振(DF-OOTR)激发荧光光谱,测量了其谱线宽度和其谱线位置随温度、外加气体压力的变化情况。结果表明,钠分子里德堡能级(n=5～8)的自然宽度(含均匀加宽)在60～130 MHz之间,其大小主要与主量子数n有关。随钠原子浓度增大(温度升高),或外加Ar气压力增大时,钢分子各个里德堡能级谱线均出现红移,数量在100 MHz/τ之内,但位移速率大小不一。

研究了高剥离态原子能级HXR或HFR方法的理论计算值与实验值之差△E与净电荷数Zc沿等电子序列的变化规律,提出△E与净电荷数见之间的一般拟合公式,并给出沿等电子序列△E与Zc的半经验拟合公式。用此公式内插、外推,可实现离子未知能级的预测。最后用本文提出的拟合公式预测BrV 4s24p,4s 24d,4s4p2,4p3,4s25s的能级与实验值符合得相当好。

强磁场中的Cs原子有较大的超精细塞曼(Zeeman)分裂,实验用频率可调谐的窄线宽半导体激光调谐到各超精细塞曼能级上进行光泵浦,利用稳态吸收谱方法研究了原子的光泵浦。表明基态超精细相互作用的碰撞修正项导致的弛豫跃迁是谱形状和电子自旋极化新特征的根缘。同时提出了强场下极化度的一种测量方法。

在孔阴极放电激光诱导荧光氩原子ArI5p[3/2]2能级寿命检测中,当加强外磁场于其观察方向,被测能级寿命随磁场强度的增加而缩短。其自然能级寿命被确定为120 ns。

运用分子束外延(MBE)技术成功地生长出Zn1-ｘCdxSe/ZnSe超晶格,并对不同的样品进行了拉曼散射光谱的测试。获得了多达5级的ZnSe的LO声子峰和ZnSe的TO声子峰；同时还在频移为144 cm-1、370 cm-1处观测到了两个新声子峰,估计是来自于ZnCdSe的声学模和光学模。

用矩阵方法导出了UR90(Unstable ring resonator with 90° beam rotation)环形非稳腔的衍射积分方程,获得了腔的等价菲涅耳数Neq的关系公式,分析了反向模的抑制方法并给出反向模抑制镜的曲率半径,通过数值计算的方法阐明了腔模本征值与放大因子M的变化关系,当腔的放大因子Ｍ=1.2时,得到了腔的模场分布曲线。

研究了类氢、类氦、类锂和类钠离子等四种实现复合机制Ｘ射线激光的方案,对可能实现水窗波段Ｘ射线激光的几种方案比较,分析了其各自的优缺点,并讨论了可能的具体实验方法。

通过微波(2.450 GHz)激励高纯氧产生O2(1△g)二聚物,利用放大自发辐射法首次测得了O2(1△g)二聚物在486 nm处的小信号增益系数。采用平凹稳定谐振腔观察到了486 nm的兰色激光振荡,最大激光输出功率为130 μW,发散角为28 mrad。

用流体和原子物理模型,计算了类Li、类Be离子共振线强度比随功率密度的变化,并讨论了共振线强度比和实现复合机制X射线激光所需的初始条件之间的联系。同时共振线强度比还可用于激光等离子体的诊断。

利用密度矩阵方法,导出了光子湮没算符高次幂ak(k≥2)本征态热迭加光场光子数统计分布的一般表达式,讨论了热噪声对非经典光场态光子数统计分布振荡行为的影响。

以强激光应用在化学工程中所遇到的物理问题为背景,研究介质的热透镜效应、吸收强弱、吸收饱和程度以及介质的流动等因素对激光传播的影响。根据一组简化模型,提出了描述光场行为的方程组,给出了不同情况下介质的温度分布情况、光线在介质中的变化行为以及激光光强的分布变化情况。所得结果,对光化学工程设计有一定的参考价值。

提出把光学波阵面分割复用器用于单通道实时光电混合联合变换相关系统实现四通道实时相关,使单通道系统扩展为具有多个独立通道的系统,使系统的容量和处理速度提高数倍,使系统的性能得以改善。给出了新系统的设计方案、工作原理和实验结果。

报道了以Ce,Fe:LiNbO3薄晶体作记录介质,利用Ti,Cu:KNSBN晶体猫式自泵浦位相共轭镜提供反向读出光束的新型实时光学处理器,该处理器可以实现图像反转,图像高、低通滤波等操作。文中还给出了基于全息记录与擦除、自衍射与尺寸效应等的机理解释。

把联合变换相关原理引入视差测距系统,从而使该系统在一次图像相关处理中同时求出运动目标的方向变化和与距离值有确定唯一关系的视差。本文作了原理性实验。相关平面照片上清晰地显示出了表示运动目标方向变化和视差的各对相关点。

提出了一种新的,用零阶圆谐波滤波器相关进行图像分割的方法.相关峰的轮廓保持了输入图像的形状.这种方法具有平移不变、旋转不变和尺度不变的特点.并给出了计算机模拟的结果.

报道在硫化锶中掺入Eu、Sm和Ce、Sm两种激活剂的具有良好光存储功能的新型光子学材料。以紫外到绿光之间不同波长的光写入信息,用近红外光读出,读出信号为橙色或绿色发光。系统的光响应速率小于20 ns,写/读/擦速度快；光存储机制为电子的俘获和释放,无热效应,比目前的其他光存贮系统更优越。

减小Ce:Fe:LiNbO3晶片的厚度,扩大泵浦光束直径,由于光爬行效应晶体产生衍射自增强。单光束辐照Ce:Fe:LiNbO3晶体时,出现变偏振现象(o光变e光,e光变o光)等各向异性自衍射。本文对上述现象的形成机理进行了探讨。

提拉法生长掺有溶质的LiNbO3晶体时,有意识地引入周期性生长层,制备了折射率沿生长方向周期变化的LiNbO3晶体。测量和研究了晶体的双折射率和布喇格衍射。实验结果证实晶体中折射率变化周期与生长层周期相一致。

报道二维纯位相环带衍射光学透镜的研究。结果表明,在确定位置的像平面的光强分布呈现相当理想的光聚焦作用；同时以1.06 μm和0.6328 μm两种波长为例,对双波长二维成像的环带衍射透镜进行分析计算,结果表明二种波长的光束都能聚焦于同一像平面。这种元件可方便地用于非可见激光(例如1.06 μm或10.6 μm)中的对焦与光路调整。

利用光在折射率介质中传播可以减小光波波长的性质,提出用折射率介质法制作高频全息光栅技术,使光栅频率突破理论极限2/λ；并将折射率介质应用于云纹干涉法中,当试件栅频率为6001 /mm时,虚栅频率可达到60001 /mm,利用其±5级衍射光进行干涉,测量灵敏度由0.83 μm提高到0.16 μm。

叙述了运用半导体激光器连续波调频外差干涉和频域多路复用原理,研究了光纤位移传感器多路复用技术。已研制成的分频与分幅相结合四路复用光纤位移传感器,可同时进行对多点、多维位移和多种物理量的测量,各路位移测量范围大于1 mm,测量精度优于0.1 μm及位移分辨率为0.01 μm。

提出新型的掺杂型晶体光纤(简称晶纤)高温传感头,在理论上和实验上就其高温辐射性能作了探讨,认为其能满足高温环境下接触式测温的要求。

运用光束传播法对硅交叉波导全内反射光开关中的光学效应进行了详细分析。结果表明:1)光学表面衰减波和泄漏波所引发的光遂道效应对开关特性有重要影响；2)反射端光功率的相对大小与反射区界面位置密切相关,其起因是古斯-汉欣(Goos-Haenschen)位移；3)合理考虑这些因素的影响可以大大降低器件对折射率变化的要求。

在分析非同向声光可调谐滤波器(AOTF)器件设计理论的基础上,同时考虑声光晶体的双折射和旋光特性,分析和计算了二氧化碲(TeO2)声光可调谐滤波器的超声波极角θa和入射光波极角θi之间的关系以及超声波频率人和光波波长θ0之间的调谐关系。对0.6328 μm,0.4416 μm和1.06 μm三种波长,分别给出了取不同近似下的θa～θi曲线,并具体计算了θ0=0.6328 μm时,器件的有关性能参数。结果指出,在该波长下,对晶体双折射取近似表达式和不计入晶体的旋光特性,对光波最佳入射角θi的选取(在θi小于60°的范围内),将引入大于10%的误差,这个误差由于涉及到是否满足动量匹配条件,因此会对器件的性能有直接的影响。本文所得结果对改善大角孔径的声光可调谐滤波器设计提供了理论依据。

比较了四种马赫-陈德尔调制器的结构特性,表明Z切共面波导(CPW)是最好的一种结构。用阶跃倒相电极设计了新型电光光波导幅度调制器,研制了包装式带尾光纤的有5段例相电极的马赫-陈德尔调制器。在1.532 μm波长上,该器件调制带宽为14.8 GHz,半波电压为14 V,消光比为21.3 dB,光纤-器件-光纤插入损耗7.6 dB。

提出了半导体激光泵浦光束在固体增益介质内的加权平均半径是影响泵浦效率的主要参数；分析了泵浦光束尺寸、椭圆率与斜率效率和阈值的关系。从分析模式匹配理论出发,提出了光学耦合系统的设计和调整应满足的条件,最后对棱镜扩束耦合系统进行了详细计算和简单的实验研究。

从外差阵列探测出发,围绕本振光束整形问题,就计算全息位相光栅在激光相干雷达系统中的应用进行了理论及实验方面的研究,得到了较好的结果。

本文讨论了一种任意折射率分布光纤的有效的数值分析方法。光纤折射率分布被多层结构所模拟,矢量波动方程用矩阵来代替,传播常数用4×4矩阵的选代相乘来计算。若光纤的折射率变化是缓慢的,可以进一步简化成2×2矩阵的简单运算。

根据薄膜沉积过程等离子体对光学薄膜膜料蒸气分子或原子的作用,建立了低压等离子体离子镀设备,并对常规光学薄膜,如硫化物、氧化物薄膜以及多层膜器件进行了系统的研究,对所制备薄膜样品的透射光谱、吸收、散射以及膜层的聚集密度等进行了全面的测试分析。实验研究表明,低压等离子体离子镇可大大提高常规光学薄膜的光机性能。

报道了Poly-3BCMU薄膜光漂白过程的实验研究结果。测量了薄膜光漂白前后的可见及紫外光谱的变化,表明在光漂白过程中聚合物的长链被逐渐打断。实验表明,被漂白的聚合物薄膜可以被某些有机溶剂溶解,导致所谓的显影过程。实验研究了氧对光漂白过程的影响,并发现在Poly-3BCMU薄膜表面涂复光刻胶薄层可阻止氧分子向薄膜内的扩散,从而大大减缓光漂白过程。本文同时对光漂白在制备光波导元件中的应用进行了研究。

本文是对现阶段进行的超光滑表面浮光抛光研究的简要总结,介绍了浮法抛光原理样机的基本结构,以及实现亚纳米浮法抛光的主要条件,并给出了亚纳米级光滑表面的检测结果。

报道用超快GaAs光电导开关为基础的光电反馈网络对Nd:YLF单纵模调Q脉冲激光器的腔内光强度成功地进行了负反馈控制,输出的调Q激光脉冲幅度稳定性得到提高,不稳定度<±3%。

介绍一种新型光纤非接触加速度计。入射激光经长短不同的两光纤,在两个不同的时间对物体同一点的速度取样,由物体返回的光束经偏振光路实现长短光路互易成近于等光程干涉,利用外差技术测量多普勒频差得到物体的加速度值。