离散探测器由于欠抽样产生频谱混淆, 介绍分析了减少混淆的一种光学预滤波法: 设计光学成像系统的瞳函数以产生期望的光学传递函数, 使其对抽样数据进行有效的预滤波, 从而完全抑制混淆。

分析了半导体激光器光波经准直透镜的传输特性, 对影响准直光束质量的主要因素作了深入讨论, 并在实验上利用小口径大数值孔径透镜获得了高准直度的光束。

通过对同轴共轭透镜的基尔霍夫衍射的分析, 导出了合适的衍射图计算公式, 分析了斜入射时的衍射图特性, 给出了模拟计算和实验结果, 并探讨了在调整允差方面的应用。

用光的部分相干理论研究X射线同轴伽柏(Gabor)全息成像。 得到成像的分辨率、 对比度与入射光的部分相干程度的关系: 横向和纵向的分辨、 对比度均随相干性下降而下降。 给出空间相干长度所必须满足的一个条件以得到较高质量成像。

根据超短脉冲激光透过高散射介质成像的电子学全息原理, 建立了一套完整的适用于透过高散射介质成像的电子学全息系统。 采用该系统, 透过厚度为12 mm、 体积百分比为5%的鲜奶和水的混合散射液体, 对直径为0.65 mm的金属丝实现了成像。 分析了该技术对脉冲宽度的要求, 并对该技术进行了讨论。

根据线性微分方程的的特点及两个合理的近似, 提出了一种新型的用计算机辅助去除红外成像检测中高功率噪声的方法。 仿真结果表明该方法有良好的抑制噪声效果。

介绍一种对“星光II”1012 W高功率激光器的波前相位进行重构测量的研究方法。 实验中, 对高功率激光束经过孔阵列相位传感器在像纸上烧蚀成的光斑阵列进行图像处理, 测定各光斑光强中心及相对位移, 再由理论分析得到实用的迭代算法公式, 重构出高功率激光束波前。 此方法用计算机软件实现了常规哈特曼-沙克(Hartmann-Shack)传感器中子透镜阵列的子光束聚焦过程, 可直接测量高功率大光束直径激光束的波前。 文中给出了这种重构波前方法的基本原理和实用的重构公式。 利用此方法在“星光ⅠⅠ”高功率激光器上进行了重构波前实验, 最大可测激光束直径为φ200 mm, 波前重构分辨率约为λ/5。

讨论了克尔透镜锁模激光腔中热效应对锁模的影响, 用数值解法给出了当存在热效应时腔中光斑半径随归一化功率的变化曲线。 同时给出了存在热效应时光斑半径对脉冲归一化功率的相对敏感度参数。 讨论了克尔效应与热效应在自锁模激光器中的工作机理和所起作用, 给出了克尔透镜锁模下的热不灵敏条件。

从半经典理论的麦克斯韦-布洛赫方程出发, 对种子激光脉冲在再生和多程放大器中的放大过程进行了分析, 结合实际的物理条件得出了放大器的峰值输出的解析表达式, 并详细地分析了放大器的损耗和增益对峰值输出的提高和稳定的影响。 得出了一些对实际搭建工作具有指导意义的结论。

光参量振荡器的阈值与泵浦光的光束质量有极大的关系, 为降低光学参量振荡器(OPO)起振阈值, 本实验将受激布里渊散射(SBS)相位共轭效应引入光学参量振荡器的泵浦源中, 以改善光束质量, 使光学参量振荡器振荡阈值降低到原来的25%～7%。

报道了低增益区Ti3+:Al2O3红外飞秒激光器的连续及自锁模运转情况。 采用四镜折叠像散补偿腔, 对于连续波运转, 泵浦阈值功率为5.8 W, 其调谐范围为0.9～0.97 μm。 在腔内加入棱镜对后, 其阈值提高至8.9 W； 当氩离子全线泵浦功率为14.5 W时, 实现了中心波长为0.944 μm、 脉宽为37 fs、 光谱半宽为33 nm、 平均功率为80 mW的自锁模飞秒激光输出。

叙述了常用的Mertz法的基本原理并进一步讨论了其中的计算效率问题, 通过利用实序列离散傅里叶变换的性质与相位校正的具体的处理内容相结合, 优化了Mertz法的计算处理, 提高了计算效率。

采用飞秒频率上转换技术测量了两种可溶性聚乙炔衍生物poly(phenylacetylene)(PPA)和poly(1-phenyl-1-butyl)(PPB)的发光动力学过程。 单取代的聚乙炔衍生物PPA显示出超快的发光弛豫(10～36 ps)和大的发光光谱的红移(～160 meV)。 双取代的聚乙炔衍生物PPB显示出较慢的发光弛豫(65～125 ps)和较小的发光光谱的红移(～60 meV)。 采用非均匀展宽态密度的无规行走理论对上述结果进行了分析。

对飞秒和纳秒激光作用下的Al和Cu等离子体的X射线辐射进行了测量、 分析和比较。 实验结果表明在飞秒激光脉冲下等离子体X射线峰值向短波方向移动。 同时Al等离子体的的电离阶数和温度在飞秒下比纳秒高。

在对包层模进行远离截止近似下, 利用耦合模理论分析了长周期光纤光栅中导模与包层模的耦合, 并与短周期光纤光栅进行了比较, 指出长周期光纤光栅的工作特性可由它的相位匹配条件来说明。 计算结果与实验现象相符。

提出一种在单模光纤负群速色散区由弱脉冲产生高强度超短光孤子的新方法。 即让波长位于光纤负色散区的弱脉冲和波长位于光纤正常色散区的强泵浦脉冲在光纤中共同传输, 在光纤的零色散波长位于弱脉冲波长和泵浦脉冲波长中间附近的情况下, 拉曼放大与脉冲压缩的共同作用能使弱脉冲演化成若干个比其初始宽度窄得多的高强度基本孤子。 计算机模拟表明, 泵浦脉冲愈强, 由弱脉冲产生的基本孤子数目愈多、 宽度愈窄、 峰值功率愈高、 而且所需的光纤愈短。 进一步研究表明, 即使在泵浦脉冲和弱脉冲具有不同的初始宽度、 或两者的群速度存在一定差异的情况下, 上述产生超短光孤子的方法仍然有效。

从动力学的角度出发, 分析了非线性双芯光纤耦合器中不同芯层内孤子脉冲的相位对能量交换特性的影响, 只要初始注入孤子信号的相位差选择恰当, 可以通过一个芯层的弱孤子脉冲来控制另一芯层内强孤子脉冲的传榆行为, 得到不同的开关特性。

针对自适应光学系统常遇到的环形光斑, 仿真研究了波前传感器子孔径的六种环形布局, 得出了环形布局的指导原则, 并将环形布局与传统的方形布局进行了比较, 认为环形布局更适合于环形光斑。

对实际湍流大气中的激光强度起伏进行了系统的实验观测, 详细分析了光强起伏的强度、 概率密度分布与功率谱的统计特征及其周日、 全年变化规律。 同时分析了探测器件的饱和效应对实验结果的影响。

介绍了软X射线多层膜分束镜的制备, 采用腐蚀基底法和氯化钠脱膜分离法制备且获得了大面积的Mo/Si多层膜分束镜。

研制了以四元系组分PMN-PT-PFN-PCW陶瓷厚膜为绝缘层的无Y2O3介质层和有Y2O3介质层两种结构的电致发光器件, 并对陶瓷厚膜的制备条件与厚膜厚度等因素对陶瓷厚膜电致发光器件电致发光特性的影响进行了深入的研究。

提出一种新型的光限幅器件并给出初步的实验验证。 该器件是将非线性有机溶液夹在两块不同的浮雕型透射光栅之间构成的。 溶液的折射率与光栅材料匹配, 器件对普通光透射率很高。 但在强激光照射下, 液体吸热汽化, 折射率失配而显露光栅。 入射光被前面的光栅全反射和散射, 再经有机液体吸收、 散射和自散焦, 最后被后面的光栅消去零级衍射, 使可见光波段的透射能量低于人眼损伤极限, 从而有效地防护眼睛免受宽带脉冲激光的伤害。

制备了组分x=0.2, 0.5, 0.75的AgGa(Se1-xSx)2单晶体。 报道了它的一些光学性能。 计算表明, 如采用1.06 μm光源泵浦AgGa(Se1-xSx)2晶体的I型光参量振荡(OPO), 当组分x=0.65时便可获得1.4～12 μm连续调谐中红外光源。

利用单模光纤技术及热图技术, 针对面积大的复合材料块内的粘接质量缺陷进行了非接触在线实时探伤实验, 并对其新的机理进行了详细的分析与研究。

利用脉宽为45 fs的超短脉冲强激光系统, 进行了强激光与微毛细管相互作用的初步实验研究。 成功地观测了超短强激光作用下不锈钢毛细管和玻璃毛细管的X射线谱, 获得了重复频率为10 Hz具有较好定向性的X射线源。

从理论上讨论了具有简单像散特性的椭圆高斯光束的处理方法, 在实验中利用两个正交的柱透镜模拟球面双轴透镜对半导体激光器的输出光束进行变换, 得到较为理想的结果, 即把椭圆高斯光束处理为近似圆高斯光束。