在考虑传输损耗的基础上,用解析的方法详细分析和优化了平板波导中切伦科夫型级联二阶非线性效应引起的基波非线性相位移动和基波功率的变化,结果表明,基波非线性相位移动和基波功率变化对波导参数和光波波长有强烈的依赖关系.另外,即使不引入周期畴反转,只要对波导厚度和入射光波波长合理选择,就可以在基波功率消耗很小的情况下得到相当大的基波非线性相位移动(>2π).不引入畴反转可以避免制作高质量反转结构的技术困难,对该结构在全光开关器件中的实际应用有重要的价值.

研究了强双折射光纤中沿偏振主轴入射的超短光脉冲压缩效应.当考虑三阶色散效应时,三阶色散与光纤非线性相互作用能增强一偏振光脉冲的压缩而抑制另一偏振光脉冲的压缩.正三阶色散增强慢孤子压缩,负三阶色散增强快孤子压缩.三阶色散参量越大,脉冲压缩效果越明显.

制备了一种掺杂有机给体和受体分子的向列相液晶(nematic liquid crystals)材料.掺杂的给体和受体分子使液晶材料的光折变性能大为提高.用此材料做成的夹心器件进行了能量二波耦合、简并四波混频等实验.在外加低直流电场(0.5kV/cm)条件下,观察到了光折变增益Γ为441cm-1,二波能量耦合实验中观察到的衍射光束达到6级,简并四波混频中最大衍射效率达到58%,写入混合物材料的信号光栅线已可保存数小时而无明显衰减.

利用线偏振和园偏振激光受激拉曼抽运技术 ,选择性地制备了C2 H2 线性分子电子基态中红外非激活振动模″v2 =1的单一转动态J″(X1∑+ g ,v″ =1,J″)的角动量定向布居和定位布居。并从线偏振及园偏振紫外激光诱导的A1 Au(′v3 =1)←X1∑ + g(″v2 =1)的电子跃迁荧光光谱中 ,直接测定了C2 H2 (X1∑ + g ,v″ =1,J″=4、7、8、9、10、11、12、13)的角动量定向布居值A(1)0 为0.7～ 0.8之间 ,对于J″ =2、3、4、5、6、7、8、9、11的角动量定位布居值A( 2 )0 为- 0 .7～ - 0 .9。这一结果表明 ,人们可利用上述激光抽运技术可控制C2 H2 分子在反应前的角动量空间布居。

在天文斑点成像技术中,Hofmann等提出的迭代最小二乘法--积木法,能避免在由被观测目标像的重谱复原相位谱时复杂的相位递推过程,因而相位误差的传递和积累也被消除了.但在该方法中,存在着新的问题:需要大量投放积木块的迭代次数和长时间的处理过程.为提高该方法的工作效率,用"迭代位移叠加法"对目标斑点图进行预处理,经少数几次位移叠加的步骤后,很快就提供了目标像的基本结构和分布,得到了积木块投放点的位置,从而避免了盲目投放,大大减少了迭代投放的次数,显著地提高了该方法的效率.

以Ar+离子激光器共线输出多波长作为光源,以有机导电材料作样品,采用简并四波混频(DFWM)光路装置,实现了多重多波长共线读出实时和永久存储,获得了良好的照片记录,观测并解释了存储间的竞争现象.

基于互相关因子和绝对差分算法以及哈特曼夏克波前传感器的基本原理,根据室内模拟太阳米粒结构研究了低对比度扩展目标情况下应用相关哈特曼夏克波前传感器探测波前误差的可行性.结果表明,相关哈特曼夏克波前传感器能够有效探测光学波前误差.

介绍了用于波长为1550nm光通讯波分复用/解复用滤光片的离子束溅射的Ta2O5和SiO2薄膜在法里珀罗多层膜中的折射率的实时拟合方法及拟合结果,给出了它们的淀积时间、淀积速率和计算的光学厚度,分析了这些结果的可靠性.

利用国产的、尺寸为7 mm×8 mm×12 mm的AgGaSe2晶体,实现了可调谐TEA CO2激光的二次谐波产生,得到了CO2激光10.6μm和9.6 μm谱带的12条谱线的二次谐波.最大的二次谐波输出能量达到1.32 mJ[10P(16)谱线].在10P(18)谱线处获得的最大能量转换效率为4%.

报道了激光二极管端面抽运Nd:YVO4半导体材料GaAs被动调Q激光器运转.测量了不同透过率输出镜条件下,输出调Q脉冲的宽度、能量及脉冲重复率.在抽运功率为4W时,得到了脉宽为30 ns、能量为8 μJ、重复率为60kHz的稳定的调Q脉冲.还就GaAs调Q机理进行了理论研究并对实验中的一些现象进行了分析讨论.

从理论和实验两个方面研究了有源光纤环形腔滤波器输入光功率对光纤放大器增益的影响及由此引起的对有源光纤环形腔滤波特性的影响.在考虑上述影响的情况下,对有源光纤环形腔滤波器参数的优化作了讨论.

提出了含预反馈的激光自混合干涉型位移测量结构,建立了系统模型,经理论分析和实验验证,结果表明:该结构具有提高温度量程、提高测量信号信噪比及获得粗糙表面的锯齿干涉信号等特点.

调制传递函数是成像系统性能的重要参数,在进行CCD相机调制传递函数测试时,通常采用矩形靶标而非正弦靶标,使调制传递函数的测试值与相机系统实际调制传递函数值存在差异.本文对CCD相机在系统奈奎斯特频率处的调制传递函数测试结果进行了理论分析.

集成光学声光可调谐滤波器(AOTF)有很多优点,特别是它可以同时滤出多个波长,因此在波分复用(WDM)光纤通信网络中有重要应用.针对其这种特性,运用耦合模理论,导出了同时存在两束声波时的严格的耦合模方程.在此基础上,得到滤波特性的数值解,分析了多波长同时运用时,滤波器的主峰强度、中心波长和3dB带宽随时间的波动,同时也分析了当信道间隔较小时滤波特性失真严重、噪声较高的原因.在分析了共线型声光可调谐滤波器多波长同时运用所存在缺点的基础上,提出利用准共线模转换器来改善声光可调谐滤波器多波长同时运用的性能.

系统地给出了满足平行切线动量匹配条件下的声光相互作用关系曲线,发现仅当光的入射方向与晶体光轴间的夹角约为56°时,在可见至近红外光谱范围内,同一声波矢量可使o光入射e光衍射和e光入射o光衍射同时满足平行切线动量匹配条件,并且这两束衍射光的波长相等.称这一特殊的角度为声光可调谐滤光器理论设计的等值点,并通过实验验证了这一分析结果的正确性.应用等值点原理设计声光可调谐滤光器,在不降低波长分辨率的前提下可大幅度提高光谱测量的信噪比.

非线性光导半导体开关的快速导通过程总是伴有电流丝的形成,基于电流丝形成的雪崩碰撞引起的粒子束放电机制的假定,考虑到载流子寿命、光吸收深度、碰撞电离系数以及初始载流子浓度等因素的影响,从理论上分析了非线性光导开关雪崩导通的物理过程和导通特性,得到了一些与实验观测结果吻合得很好的结论,提出了一些有利于改善和控制非线性光导开关的工作特性的可行手段.

对反射式的马赫-曾德尔干涉型多波长滤波器的性能作了较详细的研究,得出了两个耦合器的分光比和两臂的臂长差对其输出谱线的影响.结论对设计制作不同性能指标的该型多波长滤波器具有重要的参考价值.实验上用光纤熔融拉锥法制作了该种器件,实验结果与理论相符合.

介绍用扫描法研制成功的长13.5 cm、带宽0.447 nm、反射谱平坦的切趾啁啾光纤光栅,功率波动小于1dB,用色散分析仪测试得到时延曲线上的纹波系数小于20 ps,用该光纤光栅对200 km的G.652光纤色散补偿,补偿量大于98%(原始脉冲宽度为36.78 ps,色散补偿后的脉冲宽度为37.23 ps).

介绍了顺变柱体型全光纤加速度检波器的工作原理及结构设计.该检波器包括两个顺变柱体和一个质量块,两顺变柱体上都紧紧地绕着单模光纤,形成了迈克耳孙干涉仪的两个臂.两干涉臂的端面镀有高反铝膜.初步测试结果表明,检波器在共振频率以上有较好的频率响应,输入信号与输出信号吻合得较好.

提出一种新颖的采用薄膜技术在玻璃基底上构造微机构可调谐二维窄带滤光片阵列的方法.在有限元分析的基础上,计算出器件在静电力作用下三维变形曲面结果,并模拟了透过光谱特性.

(HgCd)Te探测器具有较为明显的弗兰兹凯尔迪什效应,且其弗兰兹凯尔迪什效应有效强度的强弱与(HgCd)Te探测器的外加偏压有关.据此制作了(HgCd)Te探测器的光吸收系数控制器,并用(HgCd)Te探测器和光吸收系数控制器组成一个组件,实验证明了该组件既能提高输出信号,又能实现强光保护,这在实际应用中具有一定的价值.

设计了一种结构简单的光纤干涉式电流传感器,给出了其数学模型,并用实验验证了该系统的可行性.与其它光纤电流传感器相比,该传感器高压侧无需电源,特殊的光路使得它的测量范围大大增加,并且对缓变的干扰信号(如温度)不敏感.

分析了传统干涉成像方式的分辨率受限问题,提出一种干涉条纹场的合成来提高分辨率的方法,并以实验验证了上述方法的可行性.

基于偏振调制原理,利用分束器代替检偏器,并从琼斯矩阵出发引入一归一化参数表征待测延迟量,提出了一种新的测量相位延迟量的方法,测量误差可小于0.8%.

对任意形体的三维微粒,引入了等相位二维散射截面的概念,建立了半椭圆概率组合模型,提出了形体特征参数η、影响因子T(η)与其形体概率分布函数Pη(η)的概念,以特征分布函数P(a,η)取代了球形粒度概率分布函数Ps(a),在洛伦兹米(Lorenz-Mie)散射理论的基础上,建立了P(a,η)的数学反演方程和实验测量方法.理论结果经非球形煤粉微粒的实验验证,效果较好.

利用自行研制的双积分球系统,对不同温度(37℃～80 ℃)加热后的蛋白及人全血的光学特性参数(对波长为632.8nm的光而言)进行了实验研究.结果表明:热作用下生物样品生理特性的改变可用光学特性参数的变化来描述.不同的热剂量作用下,样品形态及结构的改变是不同的,相应的光学特性参数(吸收系数与散射系数)变化也不同;相同热作用下,样品成分的不同,导致样品光学特性参数的改变也存在差别.光学检测技术可望为热疗的实时无损监测提供一种新的手段.

由液相外延方法在YAG晶体衬底上得到了可饱和吸收的Cr,Ca:YAG晶体外延层,给出了Cr,Ca:YAG晶体外延层在500 nm～1500nm范围内的室温吸收光谱曲线.分析表明,由外延方法获得的Cr,Ca:YAG晶体吸收光谱的主要特征与提拉法晶体基本相同,但发现在750nm左右存在一个弱的吸收峰.这个吸收峰极有可能产生于四面体格位的Cr5+,可以归属到电偶极容许的2B1(2E)→2B2(2T2)跃迁.

报道了掠入射软X光平面镜反射率标定实验.实验利用北京同步辐射装置(BSRF)-3W1B束线及反射率计靶室,在束流35 mA～110mA、贮存环电子能量2 GeV专用光运行模式下,在50 eV～850eV能区分四个能段,进行了5°掠入射Ni平面镜反射率标定实验.标定过程中用高灵敏度无死层的硅光二极管代替X射线二极管作探测器,输出信号提高2～3个量级,可标定能区从150eV～270 eV拓展到50 eV～850 eV,给出了完整的 5°Ni平面镜反射率标定曲线.最后把实验数据与理论计算作了比对并进行了分析.

利用保偏光纤受外界干扰时主轴变化,从而传输光的偏振度发生变化,以传输光的偏振度为敏感参数,实时检测介入窃听,给编码保密通信增加了一个保密度.以光纤被弯曲的半径来定义窃听检测阈值,典型阈值是8.5mm.