推导了铜蒸气激光器带电粒子的双极扩散系数。结合铜蒸气激光器动力学模型对铜蒸气激光器动力学过程中的铜亚稳态粒子热扩散去激发及带电粒子双极扩散进行了分析。定量地给出了粒子热扩散项对铜亚稳态粒子密度及电子的双极扩散对电子密度的影响。

推导了掺Yb光纤激光器中激射波长与掺杂光纤长度、掺杂浓度等的关系式。依据所得到的关系式,在981.5 nm半导体激光抽运的掺Yb环形腔石英光纤激光器中,获得了中心波长在1053 nm的激光输出。光抽运阈值功率为1.85 mW。激光半功率宽度(FWHM)为5 nm,输出功率为104 μW,斜率效率为3%。激光空间模式为基横模。

采用环形激光器法,建立了LD抽运的掺铒光纤放大器(EDFA)自动增益控制数学模型,从理论上系统地讨论了该自动增益控制EDFA的原理,并用计算机模拟计算和分析了其各种特性。

分析了等离子体中传播的圆偏振激光脉冲对注入电子(沿任意方向注入)的加速。导出了电子获得加速所需的激光强度阈值及相应的电子能量增益的一般解析表达式。该强度阈值对电子的初始横向动量十分敏感,为了获得较低的阈值,应尽可能使电子的初始运动方向沿激光脉冲的传播方向。

应用部分相干光理论,推导出了光纤环光谱传递函数。结合光纤环光学长度和耦合输出系数,就损耗对光纤环光谱传递函数和相干性的影响进行了分析讨论。

由相对论电子束激发稀有气体和碱金属Rb的混合蒸气,观察到来自准分子的橙红色发射带。实验研究了橙红带随温度和抽运功率的依赖特性。当抽运强度超过10 mJ/cm3时,观测到自发辐射放大(ASE)现象和一个最大值为3.5%cm-1的有效增益系数(603 nm处)。

提出了一种基于横向塞曼激光器的滚转角测量系统,实现了大范围、高精度的滚转角测量。系统利用四分之一波片将横向塞曼激光器射出的正交线偏振光轻微椭偏化,检偏器作为滚转角传感器跟随被测件转动,再用光电探测器检测出射光的相位变化,得到检偏器的滚转角变化。这时相位变化与转角成非线性关系,在特定的角度上出现测量转角的灵敏度倍增区。采用这种方法,可以实现大范围的滚转角测量,并且在特定的角度上得到很高的灵敏度。使用分辨率为0.01°的相位计,滚转角的测量分辨率达到0.00018°。

将单模光纤耦合器的一个输入端和一个输出端连接起来构成光纤环路,并使光纤环路的时延为输入光脉冲半周期的奇数倍,这样,在耦合器的另一个输出端口就可获得倍乘重复率的光脉冲信号。采用三级环状连接的光纤耦合器,产生了八倍频(8×2.5 Gb/s)的时分复用信号。实验结果表明,这一时分复用信号产生方案具有脉冲的幅度和间隔易于调节、输出信号的功率大、成本低且易于实验室拉制等优点。

利用空间-角度复用和球面参考波技术在盘式光折变铌酸锂晶体中存储了2000幅高分辨率图像,并获得满意的再现。给出了选取盘面旋转角度等主要参数的基本依据和存储器达到的主要性能指标。研究表明,实验结果与理论分析符合得很好,证实了全息光盘在大容量信息存储方面的可行性。

bR膜是一种优良的非线性光学材料,利用bR膜中的全息光栅的记录光、读出光及衍射光三者偏振状态之间的关系,在bR膜中实现了全光布尔逻辑操作。这种方法简便,实用性较强。

在采用相干光学系统实现Hough变换(HT)的基础上,提出了实时实现HT的并行光学方法。克服了相干光学系统实现HT所存在的系统复杂、速度受限和应用场合受限等缺陷。

对用预置狭缝法和带平面反射镜的预置狭缝法制作的彩虹全息图的视角问题作了详细的讨论。提出了既可以保证能量利用率,又可以进一步扩大再现视角的简单方法——斜放平面反射镜的预置狭缝法。对平面镜的最佳位置及所能具有的最大视角进行了分析和讨论,给出了相应的计算公式。讨论了上述几种方法的使用条件及所受限制,并比较了在某些情况下各自的最大视角。另外定义了有效再现狭缝的概念,以区别于通常的再现狭缝。

二维计数跟踪型激光多普勒测速系统利用两个计数跟踪光电混合反馈环路来分离并测量速度的二维分量。采用计数跟踪方法后,光电信号的带宽被压缩了至少一个数量级,使得该系统不仅工作稳定可靠,而且结构简单、成本低廉。详细讨论该系统的工作原理、构成,并给出实验研究结果。

实验研究了背散射光强度相对涨落与模拟皮肤烧伤深度的关系,结果表明随着模拟烧伤层厚度的增加,背散射光强度的相对涨落逐渐减小。该方法为非接触测量皮肤烧伤深度提供了一种新的参考。

利用薄膜光学理论及材料在软X射线波段的原子散射因子,设计了大批量的软X射线多层膜的计算程序,对常用材料的膜系配对进行了优化设计,给出的结果对软X射线整个波段内的多层膜膜系的选择有一定的指导意义。