提出并论证了一种新型双频激光器研究方案,即在激光二极管(LD)抽运Nd:YAG激光器的谐振腔内,插入一只集纵模选择与纵模分裂于一体的多功能元件――晶体石英F-P标准具。因腔内存在双折射效应,每一激光纵模分裂为两个相互正交的线偏振模,即o模和e模；同样,Nd:YAG激光增益带宽范围内标准具的唯一透射极大峰也一分为二,即分裂为o峰和e峰。使一个o模位于o峰的峰顶处,并使一个e模位于e峰的峰顶处,即可实现o模和e模的同时运转。将厚度为0.645mm,切割角(晶体光轴与晶体表面法线间的夹角)为10°的晶体石英F-P标准具,置于腔长为40mm的Nd:YAG激光谐振腔内,获得了双纵模同时振荡输出,其频差约为2GHz。

利用一块BBO晶体高效倍频产生的两束具有特定时间间隔和波长差的Cr:LiSAF二次谐波激光束,经合束,获得了双波长、双脉冲的Cr:LiSAF四次谐波激光束。

报道了670nmNd:YAlO3/LBO腔内倍频激光器。通过计算分析光学谐振腔参数,设计了较佳的谐振腔参数,在抽运平均功率为1664W时获得了1.2W的670nm激光输出。

简述了内腔倍频532nm环形激光器的原理。根据实验要求,采用Nd:YVO4和KTP作为激光晶体和倍频晶体,设计了可调谐的环形腔倍频激光器。实验结果表明,所设计的激光器最大可输出2mW的单纵模绿光,绿光可调谐范围20GHz,满足设计要求。

制作了一种以光纤光栅作为外反馈的半导体激光器。光纤光栅用紫外曝光法制作,反射率为50%。器件在50mA注入电流时,出纤功率高于1mW,主边模抑制比为42dB。使用对光纤光栅施加应变和改变光栅温度的方法实现了输出激光波长的调谐,利用施加应变方法得到了2nm范围的输出波长变化。

对带尾纤半导体激光器(LD)抽运的掺Yb3+光纤环形腔与直腔激光器进行了比较研究。改变腔结构,则激光输出波长改变。环形腔激光器具有较低的腔损耗及阈值,而直腔激光器输出激光则有更窄的光谱半功率宽度(FWHM)。

分析了自由电子激光器的小型虚火花电子束源在去掉脉冲传输线的情况下的阻抗匹配问题,并对此进行放电实验。得到了虚火花放电过程中的放电室阻抗曲线；并利用小型放电装置在255kV的放电电压下得到了束流强度为4.3kA的电子束输出。

介绍一种新型微波激励的光抽运汞原子激光器。该激光器采用全介质内腔同轴型结构,放入微波波导内,采用微波激励产生激光。微波波导内注入的微波功率为80W,抽运灯吸收功率为30W左右。激光器腔镜为绿光全反射镜,反射率约为99.9%,曲率半径为2m。激光波长546.1nm,激光器最大输出功率达0.1mW,输出光斑为多模结构,尺寸约3mm左右。实验结果表明,采用微波激励时,这种激光器结构简单紧凑,可产生具有良好相干性的激光束。

描述了掺镱单模石英光纤中正向和反向放大的自发辐射(ASE)的差异以及ASE谱轮廓随抽运功率、激活光纤长度和抽运波长等量的变化,这些结果对于掺镱光纤激光器、放大器的设计有重要的指导意义。

采用高斯函数模拟电光调Q射频激励波导CO2激光器输出脉冲激光的波形,在理论上研究了脉冲激光外差的波形及其傅里叶变换频谱成分,并在实验上测量了脉冲激光外差的波形及其傅里叶变换频谱,理论分析与实验结果一致。

提出一种利用高斯光束柱面反射展成法生成光刀的新方法,并导出了光刀几何参数的预估算式。实验表明,采用该方法生成的激光光刀线宽变化小,对比度高,景深大,适合作为主动式三维面形测量用线结构光。

介绍了一台用于平流层中上部温度探测的双波长激光雷达,分析了数据处理方法及其过程。该激光雷达获得的结果与NOAA/NMC及MSISE-90模式资料对比表明,在30～40km高度范围内三者反映了较一致的温度分布特征。一般情况下30～40km范围内它们的温度偏差小于3K；低层30km以下很可能主要受气溶胶的影响,相对偏差小于6K。

利用双通道飞秒相关测量技术研究了稀土材料中的量子波包干涉现象。测得稀土粉末样品Y2O3:Eu3+中Eu3+离子常温下的退相时间大于3ps,并观测到Eu3+离子自由感应衰减(FID)过程的量子波包干涉现象。分析和讨论了实验中的系统误差来源及其消除方法,并介绍了相应的实验技术改进措施。

从生物化学和蛋白质的裂解机制出发,提出一种新的重铬酸盐明胶(DCG)浮雕形成方法――化学裂解刻蚀法。由于化学裂解试剂较胰蛋白酶具有少得多的作用位点,化学裂解方法比明胶酶蚀方法具有更高的刻蚀分辨率。实验考察表明,化学裂解方法可以获得500lines/mm的刻蚀分辨率。应用化学裂解方法,利用投影曝光系统和灰度掩摸,制作了单元线宽为30μm,深度为0.8μm的连续浮雕明胶微棱镜列阵。

针对制作溶胶-凝胶(sol-gel)微光学元件的需要,对溶胶-凝胶浸渍提拉成膜过程中膜厚、均匀性等成膜特性进行了仔细考察。对于室温干燥情况,提拉成膜厚度与提拉速度的经验关系为:低速时膜厚与提拉速度呈1/2次幂关系；高速时则偏离以上关系,且随速度的增大,膜厚增加缓慢。对成膜过程的分析表明,挥发过程对溶胶-凝胶提拉成膜厚度的影响是重要的。

根据空气中激光等离子体冲击波自由衰减条件下的波前传播方程和冲击波波阵面处动量、能量、质量守恒定律,给出了冲击波波阵面处温度、压强、气体密度、粒子运动速度等重要参数的计算公式,并与实验数据进行了比较。结果表明当波速小于空气中正常声速的1.5倍时,波阵面处出现热力学量参数突变的冲击波模型不再适用,出现了冲击波向正常声波过渡的新特性。

采用红光对单、双掺铌酸锂晶体中全息光栅的热固定效率及光擦除和暗存储寿命的特性进行了深入的实验研究。实验中高掺杂和强还原晶体难以显影出离子光栅；对于较少掺杂的未还原晶体,获得离子光栅的热固定效率达50%；高掺杂晶体中离子光栅的暗存储寿命达4个月,比热固定前电子光栅的暗存储寿命提高了十几倍。实验表明热固定效率和光栅的暗存储寿命不能同时提高,这与理论预期一致。

对两种不同氧化/还原处理下的四种不同掺杂Cu:Ce,Mn:Cu:Ce,Mn:Fe和Mn:Fe:Mg的铌酸锂晶体进行了红光和紫光光色效应稳定全息存储的实验研究,实现了LiNbO3:Cu:Ce和LiNbO3:Mn:Cu:Ce晶体中的稳定全息存储。实验结果表明只有高氧化的晶体才能实现稳定全息存储。在高信噪比前提下,LiNbO3:Cu:Ce晶体稳定衍射效率最高。

用蒙特卡罗方法模拟了均匀介质中含有散射系数和吸收系数不同的物体时,物体的位置和大小对表面漫射强度时间响应函数的影响；在频率域分析了用幅度差和相位差成像时,物体位置和大小对成像质量的影响。结果表明相位的探测比幅度的探测灵敏,高频探测比低频探测灵敏；物体与光源的几何位置影响物体的像质,光源与物体共线时成像最灵敏,横向位置变化比纵向位置变化影响大；物体越大,成像效果越好,物体小到一定程度时,对幅度和相位的影响超出系统的探测能力,这决定成像系统的分辨率,它是诸多因素的综合。

通过扫描将全息图输入计算机,用计算机分析出物光波的信息,并以此制作相息图,从而实现实际物体相息图的制作。

讨论了新型细菌视紫红质基因变种材料的光学信息读、写和擦除特性,建立了一套细菌视紫红质生物分子膜三波长的光信息读写系统。根据B到P态的光化学反应过程,利用670nm红光实现信息的写入；采用490nm波长光使P态复原为基态,以擦除所记录的信息；利用B和P态吸收特性的差异,选择594nm波长光实现了信息的读出。

从理论和实验上论证了一种用于掺铒光纤放大器(EDFA)远程在线监控和判断级连EDFA系统级间断点位置的技术方案。该方案利用频移键控-频分复用(FSK-FDM)技术进行声频副载波调制,通过光强度调制实现远程在线EDFA监控信息随主信号的传输。实验测得在副载波调制度为3%和15%时,10Gbit/s波分复用(WDM)光传输系统的功率代价分别为0.16dB和0.86dB。采用锁相技术,成功进行了3%调制度的监控信息解调。说明该方案可以实现对5级EDFA系统的监控。

在考虑放大自发辐射消耗载流子的前提下,运用放大器的分段模型和传输矩阵方法,理论分析了交叉增益(XGM)型波长转换器应用于通信系统中的误码率特性。基于误码率特性的分析,对波长转换器中放大器有源腔长度和内部损耗、转换波长间隔、探测功率和平均抽运功率等参数进行了优化。

利用激光快速熔凝技术对DD2单晶合金在超高温度梯度和快速凝固条件下的组织形态和元素的微观偏析行为进行了研究。实验结果表明激光重熔后微观组织较铸态组织显著细化,枝晶间析出相被抑制,合金元素的微观偏析行为大为改善。

用准分子激光照射高分子纤维,在纤维表面形成垂直于纤维轴线的周期性柱型结构,有利于纤维光学性质和亲和性质的改变。研究了不同激光能量、脉冲次数下的纤维表面形态,并初步讨论了高分子纤维的准分子激光表面纹理化形成的机理。

报道二极管抽运高重复频率Nd:YAG激光器的计算机模拟和实验研究结果,根据模拟所选取的元件参数与实际结果非常接近。采用KD*P电光Q开关,在200Hz工作重复频率时,获得每个脉冲输出35mJ,8ns(1064nm),经KTP倍频,每个脉冲输出20mJ,7ns(532nm),低阶模。扼要介绍了激光器几个关键部分的设计要点和结构。