用光刻胶记录了水窗波段同轴X射线全息图, 并以数字方法再现了原物像。 所用光源为经线性单色仪单色化的800 MeV电子储存环弯铁辐射(3.20 nm)。 再现物体的分辨率为2 μm, 并有较大提高的可能性。

简要地介绍了斑纹全息术的原理, 报道了用斑纹全息术对两天文双星ADS11344和ADS16648进行的高分辨率像复原观测结果。

对用于目标识别技术的形态学击中击不中变换进行了分析, 引入不确定点和模式的概念使得容易受到畸变干扰的像素点对判别结果的作用降低, 得到联合排序多值击中击不中变换, 从而在不损失图像信息的前提下, 提高了目标识别的抗畸变能力, 并且具有在输入图像和参考模板之间进行精确匹配的能力。 基于非相干光相关器, 利用新颖的多值互补编码方法, 实现了二值图像的联合排序多值击中击不中变换, 达到了较好的实验结果。

虽然斑纹掩模法能有效地消除大气湍流噪声引起的像质衰变, 实现望远镜衍射极限分辨率像复原, 但实际的斑纹探测器都不同程度地存在着多种噪声, 它们在斑纹图平均功率谱和重谱中产生的偏差将使模和位相的复原受到严重干扰而最终导致像复原的失败。 本文讨论了斑纹掩模法像复原中的噪声问题, 提出了改正重谱噪声偏差的正性约束方法, 报道了对天文目标： 双星ADS16800和三星Hld171(ADS16648)的高分辨率像复原观测。

阐述了由单张干涉图求取相位主值图像及最小二乘相位恢复。 推导出基于梯度拟合的泊松方程及其离散化形成后, 详细讨论了多重网格法对此方程求解的原理和过程。 结合路径无关与路径相关算法的优点, 设计了自适应最优路径法作为多重网格法的预处理, 改进迭代的初始条件, 提高了重建精度, 同时大大加快了收敛速度。 实验结果证明改进的多重网格法对含遮挡物的干涉图能获得很好的波前重建效果。

研究了慢纵向运动双散射散斑场的统计性质。 得出纵向运动双散射散斑振幅自相关函数、 强度涨落自相关函数, 并由此得出, 夫朗和费衍射区内的接收平面上任意点上的自相关函数是时间的非平稳随机过程, 而在光轴附近小区域内, 强度涨落自相关函数是时间的平稳随机过程。 相关时间与散射体纵向运动速度成反比, 理论和实验结果相一致。

将新合成的推拉型偶氮化合物掺入PMMA中制成薄膜器件, 研究了该器件的多重存储特性, 实现了三重存储摄影记录及三重存储光电时间状态观测, 研究了多重存储的竞争现象。 给出了多重存储有关现象的机理解释。

近场记录光盘是一种新的光盘记录技术, 它有二个特点: 1) 极高的记录密度; 2) 很高的寻道速度。 本文介绍了近场光盘记录技术的特点; 提出了近场光盘记录技术中动态条件下读写系统中的写入能量问题; 对头盘间的能量传输问题进行了仿真计算。

采用不同波长和类型的光源作为入射光信号, 对色散位移光纤中的四波混频进行了实验研究。 实验比较了不同色散位移光纤链组合时产生的四波混频信号的大小, 研究表明, 为了减小四波混频, 应该在每一放大器间距内将零色散点波长距信号光波长较远的光纤铺在最接近掺铒光纤放大器处, 而零色散点波长距信号光波长较近的光纤应该远离掺铒光纤放大器。 对实验中的各种现象进行了理论分析, 提出了一些减小四波混频的有益建议, 实验结果和理论分析基本一致。

计算了10 Hz、 140 fs、 50 mJ、 800 nm圆偏振光场电离产生的类镍氪等离子体参数, 着重研究了电离激光强度对等离子体参数的影响, 并由此确定了适合于电子碰撞激发类镍氪31.9 nm超紫外(XUV)激光系统的最佳激光强度。

研究了激光与物质相互作用中激光输出不稳定性对材料中温度场分布的影响以及减少这种影响的途径。 首次在激光热传导方程中引入噪声项, 推导了噪声影响下该激光热传导方程的解。 研究发现, 温度场的分布受噪声的影响, 材料表面温度的涨落较大, 而材料的深处涨落较小; 温度场的涨落还和激光加热的过程有关, 随激光加热时间的增长, 温度场的涨落增大。 此外, 材料的热传导系数、 热扩散率和发射率均对温度场的涨落有影响。 文中还提出了减小激光输出不稳定性影响的几条途径。

采用氙灯泵浦, 实现了掺钕氟磷酸锶晶体(Nd:S-FAP)以Cr4+:YAG作为被动调Q元件的1.059 μm激光运转, 测量了Cr4+:YAG不同小信号透过率及不同泵浦能量下激光单脉冲的输出能量、 脉冲宽度、 重复率, 给出了Nd:S-FAP晶体Cr4+:YAG调Q工作原理的方程组, 数值求解该方程组所得的理论结果与实验值相符。

研究了双芯光纤放大器的均衡性, 建立了理论模型并对其进行数值模拟, 结果表明双芯光纤放大器能为多路不同波长、 不同输入功率的信号提供不同的增益, 从而在一定程度上实现了输出功率均衡, 非常适用于多级放大的光频分复用系统和网络。

对宽带调谐外腔半导体激光器进行了理论及实验研究, 分析了其最大调谐范围和连续调谐条件, 为宽带可调谐激光器的设计提供了依据。 完成了实用化的程控宽带连续调谐外腔激光器, 该器件调谐范围超过75 nm, 波长重复性精度为1 nm, 分辨率为0.01 nm。

用传输矩阵法从理论上计算了取样光纤布拉格光栅的反射(传输)谱特性, 提出了几种提高其谱特性的调制方案。 用取样掩模版一次成栅的方法首次获得了波长间隔为0.8 nm和1.6 nm的取样光纤布拉格光栅。

给出了由两个平板波导耦合成的定向耦合器, 当两波导的间隙(耦合区)为克尔(Kerr)型非线性介质时耦合系数与导波功率的关系的计算公式与计算步骤。 给出了耦合区为自聚焦介质及自散焦介质两情况的计算实例, 并对计算结果进行了讨论。

阐述了电子回旋共振等离子体化学气相沉积法淀积半导体器件端面光学膜的优良特性, 介绍了淀积反射率小于10-4的1310 nm半导体激光器端面增透膜技术, 并对这种技术的优点和两端面淀积增透膜后的激光器特性进行了讨论。

通过测量不同温度下Tm:YAG晶体的吸收光谱、 荧光光谱和荧光寿命发现, 温度是影响Tm:YAG晶体光谱特性的重要因素。 温度升高不仅引起Tm:YAG晶体吸收光谱、 荧光光谱的加宽和新光谱线的产生, 而且引起荧光淬灭现象的发生。

采用溶胶-凝胶技术合成了掺杂近紫外波段激光染料BPBD-365的SiO2基固体材料。 用波长为308 nm的XeCl激光器作泵浦源, 横向泵浦获得了峰值波长为364 nm的激光输出。 在泵浦光能量为10 mJ时激光输出达到0.20 mJ, 转换效率为2.0 %。

提出、 设计并采用激光直写和反应离子刻蚀技术制作出一种新型的衍射光学纯相位型二维激光扫描器, 并进行了系统参数的实验测试, 其扫描角度为25°×25°, 衍射效率为41%。

建立了一台动态范围大于107的三阶相关装置, 利用它对飞秒放大激光脉冲的背景强度的时间分布进行了测量。 测量结果显示, 在激光主脉冲的前后, 分别存在有强度为主脉冲强度的10-5倍的本底噪声。

探索一种采用多量子阱光折变器件的新型相干空间光通信接收方案, 和传统的差拍方案相比, 可以省掉繁琐的中频跟踪电子学系统, 并对大气光通信传输常见的波面畸变、 偏振面无规律变化及多普勒频移等干扰有所抑制。 也报道了该方案零拍接收以及器件性能研究的实验结果。

利用KrF超短脉冲激光器(248 nm, 500 fs, 10 mJ)开展了超短脉冲激光淀积类金刚石薄膜的实验研究, 薄膜生长速率0.02 nm/pulse, 厚度0.5～0.6 μm, 显微硬度55 GPa, 光学透过率优于90%(580～20 μm)。 采用等离子体的时间-空间分辨的发射光谱技术, 给出了等离子体的粒子成份以及等离子体的时间-空间的演化图像, 以及在不同激光参数条件下等离子体特性的变化, 发现超短脉冲激光的等离子体有能量高、 持续时间短(高通量)的特点, 适合类金刚石薄膜的淀积并有制备其他非晶态结构和纳米相薄膜材料的潜力。 利用自行研制的离子探针原位诊断了在成膜条件下的粒子流的特性及其随激光参数等实验条件的变化, 其结果与发射光谱非常自洽。 比较了不同激光参数条件下, 等离子体特性、 粒子流特性及淀积类金刚石薄膜的结构和性能的变化, 并对短脉冲激光和靶相互作用过程和激光等离子体淀积类金刚石成膜的机理进行了讨论, 为进一步提高成膜质量走向实用化打下基础。

基于光刻胶正胶曝光显影过程的理论模型, 用梯度折射率介质光线追迹的方法进行了由于局部溶解速率不同而造成的显影过程中胶面面形随时间变化过程的计算。 对任意给定的曝光量分布及显影时间, 可以精确地确定显影后的面形, 为激光直写研究提供了一种有效的工具。 同时, 通过对显影速率作阈值近似后, 导出了光刻胶曝光显影后面形与表面所需曝光量分布之间的关系, 为激光直接写入提供了理论指导。

研究了光学三稳态系统中的两种慢化现象。一种是发生在两类临界点附近的慢化现象（即所谓的临界慢化），计算出了它们的临界慢化指数。另一种是远离临界点的慢化现象，这是一种与不稳工作点有关的慢化现象。本文的讨论具有一定的普适性。

制造了工作于微波波段的三角形光子晶体, 并测量了光子晶体的透射谱和存在缺陷时的光子晶体的透射谱。在此基础上, 研究了它的缺陷模, 并讨论了光子晶体的潜在应用。