报道了一种波长可热调谐的电吸收调制分布反馈激光器(Electroabsorption modulated distributed feedback laser,EML).在激光器条形的侧面淀积一薄膜加热器,EML实现了2.2 nm的连续调谐.在调谐范围内,激光器输出功率的变化小于3 dB.采用端面有效反射率方法和耦合波理论的计算表明:采用相调制方法,可实现调谐范围达3.2 nm的EML.如果热调谐与相调谐方法结合,可在较宽范围内实现波长快速调谐的EML.

用双折射滤光片不同干涉级次和多组谐振腔镜连续调谐室温Co:MgF2激光器,波长调谐范围达到1700～2550nm,在2090 nm峰值波长的输出能量及效率分别为115 mJ和16%.

光学共振反射器作为Nd:YAG振荡器的耦合输出腔镜,具有很强的选纵模能力,三面共振反射器具有规则的反射峰调制结构.为获得稳定的单纵模光滑脉冲输出,理论上对振荡器结构参数作了优化设计,并指出振荡器宜在阈值附近工作,以充分发挥共振反射器的选纵模能力.实验上振荡器获得了17 mJ的光滑单纵模脉冲,光滑脉冲出现几率大于97%.

在标量近似下,将非傍轴项近似等效为四阶空间色散和五阶非线性效应,利用变分法研究了高斯光束的传输特性.结果表明,在非傍轴情形下,高斯光束不会崩塌,而是经历聚焦-散焦的周期性传输过程;光束初始功率越高,则周期越小.此外,高斯光束的自聚焦过程可以通过改变啁啾参数来控制,正负啁啾分别使光束第一次聚焦的距离缩短和延长,但两者都使光束的聚焦-散焦的周期增大,而且啁啾值越大,周期也越大.

根据电子碰撞机制类氖氩毛细管放电机理,在一台最大输出电压300 kV的Marx发生器基础上设计了一套完整的毛细管放电装置.对该装置进行了系统调试,在充氩气10 cm长毛细管负载下,输出电流38 kA,电流脉冲前沿40 ns.目前已开展充氩气毛细管放电荧光光谱实验研究.

提出并实现了一种前向抽运双级双程结构的1.55 μm超荧光光纤光源(SFS).通过恰当地选择光源的各个参数,包括两段掺铒光纤(EDF)的长度和两级抽运光的功率,在保证平均波长稳定的情况下,获得了同时具有大功率和宽带特性的超荧光输出.这种结构的光源可以很好地满足高精度光纤陀螺(FOG)对光源的要求.

提出了一种基于表面等离子体波(SPW)的纳米定位指零新方法.一个光纤探头可以等效于一个四层介质棱镜-金属膜-空气-光纤系统.分析了探头得到的近场光强度.分析表明光纤耦合到的光通量随空气层间距变化,利用这个特点可以建立纳米定位指零系统.实验表明该系统在1℃恒温条件下20 min内的定位重复性标准偏差可以达到2 nm,分辨率为0.1 nm/nV.

报道了应用反应离子束溅射以及后退火工艺在石英玻璃以及Si(100)衬底上淀积混合相VOx多晶薄膜,并且在石英衬底上制备了实验用8元线列红外探测器.用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别测试结果显示薄膜为表面光滑、致密且具有针状晶粒的混合相多晶结构,探测器的性能测试结果显示该探测器可以实现8～12μm的非致冷室温红外探测.

较详细地研究了腔内CdTe电光调QCO2窄脉冲激光及其外差信号的时域频域特性,发现它的激光脉冲时域波形有很长的拖尾,拖尾持续时间与CdTe晶体外触发电压开关宽度有关,触发宽度越宽拖尾越长,反之则短.进行了调QCO2脉冲激光微弱信号检测实验,即将脉冲激光衰减到用直接探测方法无法检测的程度,此时再用外差检测方法,在脉冲包络之内及其拖尾部分观察到了较强的外差中频信号,从实验上验证了外差探测灵敏度远远高于直接探测.根据该激光脉冲拖尾持续时间部分可控的特性,从理论上讨论了CO2连续激光本振和窄脉冲主振激光外差中频信号频率跟踪和偏频锁定的可行性.

用基于光偏转原理的三种方法(它们分别利用光声信号的能量、渡越时间及光偏转信号正峰峰值与入射激光能量密度的关系)测量了Cu的烧蚀阈值,并对这三种方法进行了比较,提出了它们各自的适用范围.

提出用图像处理的方法,从测量条纹场直接构建关于被测量量的导数场,解决了一般导数场必须单独测量及传统导数场测量中的定精度定方向问题.

报道了一种应用于高速光A/D转换的时分抽样方法,利用这一方法实现16×2.5 GHz抽样率对2.5 GHz微波周期信号的抽样测量.分析了抽样误差的主要原因和减少误差的方法,并针对调制器的调制非线性修正抽样结果,得到的抽样信噪比为29 dB.

报道了用两种照明方法在LiNbO3:Cu:Ce晶体中实现非挥发全息存储,一种是用紫外光敏化和红光同时记录的方法,另一种是用氩离子的458nm蓝光敏化和红光同时记录的方法.结果表明第二种方法可以获得更高的光固定(非挥发)衍射效率和光固定效率,但引起弱光致散射.优化的蓝光光强为700W/m2左右时,获得最大光固定折射率变化为5×10-5.

推导了双折射光纤中两个波长的光波所满足的耦合非线性薛定谔方程.建立了研究两信道波分复用(WDM)系统中偏振模色散效应的模型.基于这一模型,在考虑偏振模色散情况下,数值模拟了在两信道WDM系统中光信号的传输变化,并且分析了在此系统中偏振模色散的影响.

光纤中的瑞利散射会对分布拉曼光纤放大器的噪声特性产生不利影响.通过忽略高次瑞利后向反射的影响,给出实际情况下(信号损耗不等于抽运损耗,考虑瑞利散射影响)分布拉曼光纤放大器噪声特性的解析解.利用此解析解,对分布拉曼光纤放大器的噪声特性进行了深入讨论并提出了选择抽运功率的一般原则.

通过引入广义损耗系数的概念,给出了计算机模拟光纤拉曼放大器(FRA)的一种新算法.该算法不用假设抽运光和信号光衰减系数相同,且可大大增加饱和放大状态下的迭代步长.用于光纤拉曼放大器增益、噪声系数等的数值模拟时,可在保证精度的同时显著缩短迭代时间.模拟结果与已有文献的实验数据相吻合.

讨论了在双级掺铒光纤放大器(EDFA)设计中,为了使放大器有高增益、低噪声和在宽带内有很好的增益平坦性能,提出了一种新的双级掺铒光纤放大器的结构,更好地提高了光纤放大器的综合特性.

导出了较接近于实际激光束功率密度分布的光束在连续及脉冲状态下与材料相互热作用的瞬态温度场计算公式,给出计算实例,为实际应用提供了方便.

采用Nd:YAG脉冲激光器对不锈钢进行了精密切割.系统研究了工艺参数对切缝宽度和切缝质量的影响规律.结果表明,缝宽随激光功率密度、频率以及脉宽的增加而加大;提高激光输出重复频率,不仅有利于提高加工质量,而且可以增大切割速度,提高加工效率.在此基础上,导出了光斑重叠度和极限切割速度的计算公式,利用此公式估算的脉冲激光切割的极限速度与实验结果符合很好.

通过对Ar+激光凝堵动物输精管实验的研究,对临床应用前景进行了较为详细的探讨,运用套管针解决了输精管经皮穿刺准确率的问题;由于创伤小,术后并发症的出现率将会很小,并可减少受术者的精神压力及痛苦.