提出了一种采用梳状色散光纤(CDPF)实现光脉冲压缩的设计方法，并给出了相应的适于模拟梳状色散光纤压缩器的数值模型，主要研究了不同入射峰值功率下，梳状色散光纤输出脉冲宽度及时域波形与脉冲峰值处非线性相移ΔфNL??NL之间的变化关系。结果表明，在设计适用于超高速光时分复用系统的梳状色散光纤压缩器时，应当综合考虑脉冲峰值功率和非线性相移对压缩后脉冲的影响。

报道了质子交换铌酸锂平板波导中切伦科夫倍频蓝绿光输出研究。理论上计算了质子交换波导参数对不同基波波长倍频转换效率的影响。制备出适合于蓝绿光输出的铌酸锂质子交换波导并观测到较高转换效率的倍频光产生,实验中我们测量了倍频转换效率与抽运功率以及抽运波长的关系，实验结果与理论预测吻合。

用含有背散射和饱和效应的双模激光场的理论模型讨论了背散射和外加注入信号对环形激光场的统计性质的影响。结果表明，背散射可以抑制系统的涨落。对于均匀展宽的双向环形激光场，注入信号可以将其中的弱模光场由非相干光驱动成为相干光，而对于非均匀展宽的环形激光场则没有这种驱动效应。进一步研究发现，这种驱动效应与注入信号的强弱及两模式光场的抽运参量差异Δα有关。

对复杂地形情况下实际湍流大气中的激光强度起伏进行了系统的实验观测，分析了光强起伏统计特征的周日及全年变化规律。结果发现:复杂地形情况下实际湍流大气中的激光光强起伏，不论是概率密度分布还是其功率谱等统计特征均与理论上的偏离很大。

外调制光纤有线电视发射机中一般采用预失真补偿技术以提高其复合三阶差拍失真指标。分析了在此情形下入射偏振对发射机复合三阶差拍失真补偿特性的影响，分析计算显示:入射光偏振态模式为TE模时系统复合三阶差拍失真补偿特性最佳。对入射偏振态偏离TE模的情形的理论分析与实验研究表明:为保证发射机的复合三阶差拍失真性能，入射光偏离TE模的角度应小于15°。

介绍了利用边缘技术检测激光频率信号，实现大气激光通讯的原理。描述了利用碘分子滤波器作为边缘滤波器的原理性实验系统，并介绍和分析了实验结果。基于边缘技术的通讯系统拥有很窄的光学带宽和很高的激光频率稳定性，系统的光学信号带宽在400MHz以内，并且接收系统仅对激光信号的频率敏感，可以剔除大气中绝大部分的干扰。对于原理实验的不足之处，文中进行了初步的探讨。

采用蒙特卡罗方法研究了混浊介质的吸收特性对共焦荧光显微成像的影响。结果表明，混浊介质对光的吸收作用增强了成像的分辨率，同时降低成像强度。因此，混浊介质样品对光的吸收作用是样品本身所固有的分辨散射光的门机制。

对多横模复折射率波导，提出了一个将实折射率数值法、微扰法和打靶法有机结合起来的RPS法，该方法简单实用，求解速度快，精度高，无须在整个复平面上寻找导波模式的复传播常数。通过五层平板波导计算表明，该方法可以精确地求得复折射率波导的所有TE和TM模式。

将变反射率镜(VRM）非稳腔成功地应用于可调谐Ti:Al2O3激光器，有效地提高了Ti:Al2O3激光的光束质量，并利用LBO晶体作为倍频器获得了396nm～440nm的蓝色可调谐激光输出，最大输出能量为26mJ，最高倍频效率为27.2%。

根据拉曼放大的基本方程，从增益介质、抽运光源和抽运方式三个方面提出光纤拉曼放大器的优化设计原则，并给出理论计算结果。

利用激光二极管(LD)抽运的内腔倍频YVO4/KTP激光器发出的0.53μm的激光，经由α-切割的KTP晶体构建的半整块非简并连续光学参量振荡腔(CWNOPO)内参量下转换，获得了强度量子相关非经典光场，其强度差噪声低于标准量子极限3.2dB，抽运阈值低于10mW。

从理论研究出发，用激光增益理论推导得到了在平衡状态下忽略染料分子激发态吸收时，高功率脉冲染料激光放大器物理设计的简单方法，同时以铜蒸气激光器双侧抽运的平均输出功率52.5W的脉冲染料激光放大器为例，对其物理尺寸进行了模拟设计。

详细研究了单纵模激光脉冲从注入到再生放大过程中脉冲的建立过程，采用折迭驻波腔结构的再生放大器，实现了激光二极管列阵抽运的高稳定单纵模激光脉冲的再生放大，获得了总增益为1.2×107的高增益放大。取出单脉冲能量为1.2mJ,单程净增益为1.5。

介绍了新近研制的瞬态光谱测量仪，详细分析了瞬态光谱测量中的量子转换过程，进而表述出瞬态光谱信噪比表达式、图像参数和光电转换量子效率、光电成像有效积分时间和CCD光敏面的作用，最后给出了在此理论指导下的实测光谱曲线。

干涉滤光片由于内部谐振场共振吸收特性，其激光破坏过程有别于全反膜而具有特殊的性质。本文从谐振场及温度场理论出发，计算得出了ZnS/MgF2为主材料的滤光片的谐振场及温度场分布规律。在此规律指导下，对相同膜系结构的一系列滤光片的激光破坏阈值、吸收及破坏形貌进行了测量与分析，结合实验结果对干涉滤光片独具特色的破坏发展过程作出了描述，并给出了一定的解释。

逃逸函数法是目前最为实用的光学系统全局优化算法之一。这种全局优化的运行由多个不加或加入逃逸函数的阻尼最小二乘法局部优化组成。探讨了提高其优化效率的方法，提出了两个搜索机制以便提高各个局部优化的效率。首先搜索最佳阻尼因子，从而确定多维结构变量空间中解向量的最优方向；再沿该方向搜索解向量的最优长度。此外，用实验方法确定了逃逸函数的控制参数的最佳缺省值。在此基础上成功地研制了实用化的复杂光学系统全局优化程序。

介绍了实时全息术检测透明物的一种新方法，它采用物光再现的参考光和参考光通过全息图的直透光所形成的干涉图纹检测透明物体的变化。证明了这组干涉图纹与用参考光再现的物光和物光通过全息图的直透光所形成的干涉图纹分布规律相似，仅在相位上相差π。还讨论了这组干涉图纹的衬比和获得最佳衬比的条件。此方法可消除物光光路上某些因素带来的相位畸变,避开待测物体自发光的干扰,并可在全息图后方任意位置进行记录，这使实时全息术在实践中更具有灵活性，有助于它在更广阔领域内的应用。

构造了一个与人的视觉系统模型的调制转移函数相近似的紧支撑双正交小波基。文中采用遗传算法，寻找一个紧支撑双正交小波函数，使它与调制转移函数在频域中相近似。同时将所构造的双正交小波基用于图像压缩，并将它与其它双正交小波进行比较。实验结果表明，所构造的紧支撑双正交小波基与Daubechies的9/3小波相比较有更高的压缩比，与9/7小波相比压缩性能相当，但计算量更小,它更适合于纹理图像的压缩。

提出了一种新的分辨率能达到10nm的X射线像面全息术。它采用了两个波带板，其中一个用来成像，另一个用来产生参考光束，能有效地降低对X射线相干性的要求。全息像能被CCD相机记录。此技术也能用在X射线干涉仪上，称之为双波带板X射线干涉仪。

通过对共焦三维形貌检测术的分析，根据超分辨理论，在共焦系统中加入环形光瞳滤波器，以期延长系统的动态检测范围，并提高系统的横向分辨率。理论和实验结果表明该方法在适当牺牲轴向分辨率的条件下，能有效地延长系统的动态检测范围，且提高其横向分辨率。

提出了一种强度差起伏量子非破坏性（QND）测量的实验方案，该方案通过一个非简并光学参量放大腔实现。推导了在非理想状态下该系统的传输系数和量子态制备能力的关系式，分别讨论了探针输入噪声谱和探测系统测量效率对其测量的影响。结果表明:探针输入噪声越小，测量效率越高，则其测量质量就越好，且对测量效率越敏感。

从轨道方程出发，对影响卫星光链路接收机带宽的主要因素――多普勒频移进行了研究。在对法拉第反常色散滤光器(FADOF)透射及调谐特性进行理论和实验研究的基础上，提出利用法拉第反常色散滤光器的多峰及可调谐特性的多种新方案来适应不同轨道捕捉点的需要。滤光器带宽典型数据为0.01nm～0.02nm。

提出了表面等离子体波调Q方法，阐述了它调Q的原理，对表面等离子体波Q开关的特性进行了理论和原理性实验研究。

用于调节高功率固体激光装置“神光Ⅱ”功率平衡的变角度衰减片会对光束产生影响，包括光轴的横向移动、光路的等效长度发生变化、附加光程及波面的弯曲等。通过变角度衰减片的光学传播矩阵定量地分析了这些影响，特别提到光路的等效长度与光程是不同的概念，需要分别考虑。同时联系变角度衰减片的实际应用情况进行了讨论。

脉冲宽带光源发出的光波进入4个光栅组成的光栅串时，根据传感元间光纤延时程度的差别进行时域地址查询，借助非平衡迈克耳孙(Michelson)扫描干涉仪对传感信息进行解调，系统的应变传感分辨率为6nε，而灵敏度的实验值为1.63°/με。

设计并制作了一种能直接与通信用标准单模光纤阵列相耦合的1×16多模干涉型光功分器。其输入、输出单模波导采用离散谱折射率法优化设计，获得了脊宽为3μm、脊高为2.9μm和理论传输损耗约为0.028dB/cm的单模脊形光波导。分析表明，这种深刻蚀多模干涉型光功分器具有较大的制作容差性、较宽的工作带宽以及几乎可忽略的极化依赖性。测试结果表明，器件实现了1×16光功分器功能。

制备了两种不同结构的蓝色发光器件。其中阻挡层结构的器件为:ITO/CuPc/NPB/TPBi/Alq/MgAg;夹心型结构的器件为:ITO/CuPc/NPB/DPVBi:perylene/Alq/MgAg。两种器件的发射光谱分别为NPB和perylene的特征光谱，最高亮度和最大效率分别为3700cd/cm2、6123cd/cm2和0.781m/W，0.831m/W。然而，两种器件稳定性差异较大。用能级结构图分析了两种器件的发光特性和稳定性差异的原因。

在考虑了太赫兹光非对称解复用器（TOAD）中半导体光放大器（SOA）的增益饱和与恢复效应的基础上，深入研究了超高斯控制脉冲对半导体光放大器的动态增益响应及太赫兹光非对称解复用器开关特性的影响，并与高斯控制脉冲的情形进行了比较。结果表明:相对于高斯控制脉冲而言，超高斯控制脉冲使半导体光放大器的增益转折区减小，显著影响太赫兹光非对称解复用器的开关窗口形状，当信号光相对于控制光时延一定，或环时间非对称性及信号光相对于控制光的全部时延一定时，超高斯控制脉冲都将使太赫兹光非对称解复用器的最大开关比降低。

在钠原子分子混合体系中,实验研究了加入缓冲气体对高位态原子分子碰撞能量转移和分子扩散带辐射的增强效应;运用瞬态碰撞模型作了理论计算,理论结果与实验结果相符合。

采用反射式二次谐波产生方法对非对称Ⅱ-Ⅵ族耦合量子阱Zn1-xCdxSe/ZnSe的非线性光学特性进行了研究。与衬底相比，非对称量子阱在可见光波段的二次谐波信号增强一个量级以上。测量和比较了室温下量子阱样品与衬底样品的荧光光谱，研究了在入射光和反射光均为p偏振，以及入射光和反射光分别为s偏振和p偏振两种情况下，二次谐波强度随样品旋转方位角的变化关系，可见其有非常明显的二阶非线性光学各向异性。