用变分法研究非线性薛定谔方程, 讨论了在有色散补偿及增益平衡的光纤链中双曲正割(sech)型和高斯型准孤子的传输条件及特性。 并给出了最优化设计的判据。 根据判据作了数值模拟, 结果说明近似计算对系统设计有现实意义。

在考虑低阶和高阶色散的情况下, 给出了啁啾高斯光脉冲被啁啾光纤光栅反射后在光纤中传输时脉冲展宽的解析式, 讨论了啁啾光栅脉冲压缩和色散补偿中的几个重要问题。 以线性啁啾光纤光栅为实例进行了数值计算, 发现了脉冲展宽的对称性质, 最后提出一种新颖的可用于估算脉冲受光纤光栅作用后脉宽展宽的简单办法。

基于光的波动性, 考虑信号和串音偏振态, 改进了鞍点近似法的数学模型, 计算了阵列波导光栅复用器的误码率和功率代价, 并与高斯近似法和实验结果进行了比较, 显示出较高的计算精度。

采用幅度掩模和程控扫描曝光技术在经过氢载敏化处理的普通单模光纤上研制出了可用于实现掺铒光纤放大器增益谱平坦化的长周期光纤光栅器件。 该器件使掺铒光纤放大器在30 nm带宽上的增益谱波动从±3 dB减小为±0.3 dB, 器件的附加损耗小于0.3 dB。

分析并描述了单棱镜色散补偿的原理, 实验上实现了单棱镜色散补偿的钛宝石自锁模激光器的稳定运转。

报道了利用Ⅰ类非临界相位匹配的LBO晶体腔内倍频、 激光二极管泵浦的Nd:YVO4激光器, 在吸收泵浦功率5.44 W时, 获得240 mW的671 nm激光输出, 光-光转换效率约4.4%。

报道采用光敏Er/Yb光纤制作短腔Er/Yb光纤光栅激光器的实验结果。 激光谐振腔由一对直接写在30 mm长的Er/Yb光纤上、 长度分别为6 mm及10 mm、 反射率分别为90%及98.6%、 3 dB带宽分别为0.28 nm及0.26 nm的光纤布拉格光栅组成, 激光器的泵浦阈值为8 mW, 斜效率约14%, 输出光的信噪比为61 dB, 偏振模抑制比为30 dB。

采用波长变反射率镜作为可调谐激光器谐振腔的输出镜, 大大提高了可调谐激光器的整体运转效率和时间特性参数。

报道国内第一台用670 nm激光二极管泵浦的准连续锁模运转的Cr:LiSAF激光器。 对于连续运转, 泵浦阈值功率240 mW, 当吸收功率为368 mW时, 得到4 mW的输出, 输出波长850 nm, 斜效率为3.5%。 在准连续运转(100 Hz, 占空比1/5)时, 泵浦阈值功率46 mW, 斜效率为9.8%。 用染料作为锁模启动介质, 实现了准连续锁模运转, 光脉冲输出的中心波长为850 nm。

计算了同轴圆筒波导谐振腔的耦合损失, 结果表明存在三种低耦合损失谐振腔结构； 最后分析了谐振腔的模式特征及其设计方法。

用光束脉冲矩阵法分析了多色光学谐振腔的稳定条件; 给出了计算腔内净群速度色散的准确表达式。 具体分析了一种新型自锁模谐振腔, 计算了它的腔内净群速度色散数值, 为研究它的锁模机理提供了可靠的数据。

在小信号近似下, 得出了级联二阶过程的表达式。 利用该式的有效三阶极化率的表达式, 讨论了存在二阶非线性光学晶体的法-珀谐振腔的非线性光学特性。 分析表明, 由于谐振腔的存在, 通过非线性晶体的功率密度超过入射功率密度几十倍以上, 因而产生了较大的、 随相位失配变化的非线性相位漂移。 当相位失配接近2π时, 获得基频光的最大相位漂移。 该最大相位漂移对应的相位失配随着入射功率密度、 非线性晶体的二阶极化率和晶体长度而变化。

分析了可用于绝对距离测量的波长扫描法布里-珀罗干涉仪腔内多光束干涉对输出信号的影响, 及由此产生的相位测量误差。 研究表明, 通过选择合适的腔端面反射率和参考腔长度可以减小相位测量误差。 优化选择的腔面反射率为0.10～0.15, 参考腔长为0.95 mm, 在1 mm范围内系统可达到0.05 μm的测距精度。

提出并论证了混合型声光调制器衍射光的衍射级次混叠特性, 它使衍射光强中存在着驱动频率的谐波项, 此外入射光束的漂移将引起衍射光的频率漂移。 分析了在外差干涉仪中应用它们对测量精度的影响, 提出了消除这些因素影响的方法： 利用双声光调制器外差干涉, 并在干涉仪的内部提取测量的参考信号。 用双声光调制器的外差干涉仪可以实现纳米测量。

研究了空气分子的瑞利散射光强及真空紫外激光(波长193 nm)诱导O2荧光强度与温度、 密度的关系, 给出了一般表达式。 指出了可用于测量高速空气、 O2流场中的瞬态密度和温度二维分布。 利用带像增强的ICCD照相机获得了室内空气及O2喷流的瑞利散射及激光诱导氧气荧光流场图像, 图像处理后获得了流场的二维分布参数。

从一般共焦系统的原理出发, 重点围绕并行共焦方法的三维检测原理, 通过引用三维点扩散函数和矩阵形式, 研究了并行共焦检测方法的理论问题, 确立了点阵并行共焦检测方法的检测过程。 其结果表明, 并行共焦检测过程总的光场分布, 是各条共焦检测光路的求和, 且都符合两个点扩散函数相乘的共焦形式。

介绍了作者研究建立的光学相干层析(OCT)成像系统, 给出了利用该系统得到的实际生物样品光学相干层析图像, 并对系统性能和结果作了分析, 讨论了影响系统性能的一些因素及改进方法。

在相移测量剖面术(PMP)中, 提出了一种基于快速傅里叶变换的相移校正算法, 利用最初多采的一幅条纹图的信息和傅里叶变换调制度模板, 快速地计算出当前的相移值。 采用该算法, 能实时准确地控制投影光栅的移动, 大大提高了测量系统的精度和自动化程度, 具有极大的实用价值。

提出一种新的数字散斑照相计量方法, 该方法将CCD和计算机相结合, 在自然光照明下对被测量物体照相, 通过一种快捷的图像处理技术, 直接提取出物体变形信息。 突破传统光测的激光照明及傅里叶变换模式, 实现光测量技术真正自动化。

提出一种基于数字莫尔的三维光学数字成像系统。 此系统采用了非相干光投影和空间相移算法以及混合模板相位复原技术来重构连续位相分布图。 给出一种光学几何灵敏度的确定方法并由此获得空间自由表面的三维数字图像。 文中还给出由该光学数字化系统得到的真实人体面部的三维数字图像的实验结果。

提出一种利用分维特征, 即自然纹理的自相似性进行纹理识别的研究。 利用原始图像、 高灰度图像、 低灰度图像、 四个方向(0°, 45°, 90°, 135°)的梯度图像及二阶多分维共八个分维数作为特征值; 分维的计算采用改进的盒子计数法(MBCM); 最后利用反向传播(BP)神经网络进行纹理的分类识别。 实验结果与其它技术进行了比较, 并提出利用维纳滤波进一步改进分类性能。

利用旋涂法, 制备了以二乙基胺基［N(CH2CH3)2］作为推电子基团、 以具有强电负性的羧基(COOH)作为拉电子基团的推-拉型偶氮染料掺杂的高分子(PMMA)薄膜。 在室温下测试了该偶氮染料在溶液和薄膜态的吸收光谱、 薄膜态的反射光谱和透过光谱, 发现该薄膜在400～550 nm波长范围内具有强的吸收。 在514.5 nm光盘静态测试仪上测试了膜片的静态光存储性能, 结果表明, 用低功率Ar+激光(514.5 nm)辐照膜片时, 薄膜在写入前后的反射率变化大于25%。

运用Z扫描方法研究了1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚薄膜的非线性光学特性。 用皮秒脉冲激光测得在532 nm处、 光强较低时χ(3)R=1.29×10-9 esu, β=42 cm/GW; 同时研究了不同光脉冲能量时的非线性吸收特性, 发现其非线性吸收随着光强的增大由反饱和吸收转为饱和吸收。

结合数值分析、 几何光学、 电磁理论, 对计算氧化物玻璃的中红外光学常数折射率nr和消光系数k的三种计算方法进行了探讨, 推导出了适合计算机计算的模型, 并编制了计算程序, 对研究氧化物玻璃空芯光纤的包皮材料提供了有效途径。

从色度学基本理论出发, 对颜色变量Y进行了深入分析, 提出了由孟塞尔(Munsell)颜色体系进行颜色视亮度主观匹配的新方法。 实验和理论分析指出孟塞尔色立体的等明度面并非在视觉上是等明度的, 建立了人眼主观亮度与孟塞尔明度值V之间满足线性关系的颜色亮度模型。

报道采用高介电常数的陶瓷厚膜作绝缘层、 ZnS:Sm, Cl作为发光层的红色薄膜电致发光器件。 测量了器件的电致发光光谱和亮度电压曲线, 研究了发光机理和效率电压等特性。 制备的器件在市电频率驱动下16 V启亮, 最大亮度为18.4 cd/m2, 最大效率为0.06 lm/W。

讨论了膜系自动设计中的初始膜系设计, 特别是针法自动设计中的初始膜系设计, 提出了一种改进针法自动设计的方法, 即任意膜系的针法自动设计, 都从同一膜厚的单层膜开始, 用控制评价函数值自动修改初始膜厚度的方法求膜系的最佳设计。

采用双掺杂(Fe, Mn):LiNbO3晶体实现了光色效应光折变全息, 实验上着重研究了不同氧化/还原状态晶体全息存储性能, 结果表明, 只有晶体具有较高的氧化程度才能实现全息的长期存储, 与理论分析一致。

报道了利用基因标记技术将绿色荧光蛋白(GFP)基因与目标蛋白基因融合, 并利用激光共焦扫描显微镜通过探测绿色荧光蛋白的荧光来跟踪观测目标蛋白基因的表达。