基于Richards-Wolf矢量衍射积分理论，研究了拉盖尔-高斯分布圆柱矢量（CV）涡旋光束同轴相向入射到插入了衍射光学元件（DOE）的由两个相同高数值孔径透镜构成的4Pi聚焦系统的聚焦特性。数值模拟结果表明，DOE的相位调制使焦场呈现球形结构，增加DOE的环数可以得到更多的光球。采用六环DOE且两侧入射光束同相时，当拓扑电荷m=0，径向偏振光束聚焦得到6个半峰全宽均为0.42λ（λ为波长）并以间距0.83λ沿轴向排列的单行多光球结构；角向偏振光束聚焦得到每行各5个光球且行间距为0.75λ的双行多光球结构，其大小和纵向间距与径向聚焦结果一致；偏振角为52°的CV光束聚焦可以形成光链结构。m=±1时CV涡旋光束的聚焦也能得到光链结构；m=2时其焦场强度分布会转化为暗通道结构。此外，通过调节4Pi聚焦系统两侧入射光束的相位差还可以控制生成的焦场沿着纵向方向移动，移动距离与相位差为线性关系，且移动速度与相位差的变化速率线性相关。这些结果对于微观粒子的捕获和操控具有潜在的应用价值。

根据并联型游标效应的工作原理，提出一种通过叠加光谱实现游标效应的增敏方法。通过法布里-珀罗（F-P）温度传感干涉仪获得实测的反射光谱，然后在数据处理时叠加上根据F-P干涉原理获得的参考干涉仪的反射光谱，实现了游标效应。在30~55 ℃的温度范围内，实现了5.0380 nm/℃的温度灵敏度。通过改变参考干涉仪的腔长，可以实现可控的温度灵敏度，通过调整参考干涉仪入射光的初始相位，可以使游标包络中用于测量的谷值点落在任何需要的波长位置。同时，分别设计和制备了腔长为118.60 μm的F-P传感干涉仪和腔长为96.60 μm的F-P参考干涉仪，进行了基于并联型游标效应的温度增敏实验，获得了2.7984 nm/℃的温度灵敏度，其与叠加具有相同腔长的F-P反射光谱实现的温度灵敏度一致，相对误差仅为0.57%。可见通过叠加光谱实现游标效应是可行且有效的，同时也很好地解决了参考干涉仪易受外界环境影响的问题。

A nanosecond square pulse fiber laser based on the nonlinear amplifying loop mirror (NALM) is numerically analyzed by the nonlinear Schr¨odinger equation. The fiber cavity with a NALM has a tendency to provide pulse shaping effect with nonlinearity increasing in the NALM, and the nanosecond square pulse is generated by the pulse shaping effect. The numerical results show that the stable square pulse can be obtained when the parameters of the NALM are chosen appropriately. The generated square pulses have flat top and no internal structure.

基于谱分析方法系统研究了多个线性啁啾高斯脉冲堆积的强度起伏频率。首先基于傅里叶变换方法分别分析并模拟了两路和多路线性啁啾高斯脉冲堆积，讨论了等幅度、等延迟多路线性啁啾高斯脉冲堆积的情况下，起伏频率与初始高斯脉冲的数目与啁啾系数、时间延迟和脉冲宽度的关系，并简要分析了多路线性啁啾高斯脉冲堆积的一般情况。结果表明，在堆积脉冲的强度谱中存在一系列分立的频率边带，这些频率边带对强度起伏有贡献。高频的频率边带由于幅度交叠的部分较少，所以对强度起伏贡献较少。强度起伏频率随初始啁啾高斯脉冲啁啾系数和时间延迟的增大而增大，随脉冲宽度的减小而增大。

We analyze the stability of linearly chirped Gaussian pulse stacking (LCGPS) in the laser plasma reaction (LPR) in the inertial confinement fusion (ICF) system. The LPR can be treated as the process that the stacked pulse is first intensity filtered and then induces the plasma due to the thermalization time of the plasma. We also examine the stability of LCGPS over the change of the thermalization time of the plasma, the timing delay, and the intensity attenuation of the stacked pulse in the LPR, and compare the results with those of none chirped Gaussian pulse stacking (NCGPS). Our results show that LCGPS is more stable than NCGPS.

We present a flat-top laser beam generation scheme using coherent beam combining of hexagonally arranged Gaussian lasers. To produce a beam with a flat-top profile, we optimize the amplitude and phase of each unit laser using the least-square method. Simulation results show that with 13 unit lasers, a beam with the flatness of less than 1% in the optimizing region can be achieved. The main lobe contains over 95% of the total power. The scheme requires no external beam shaping element and has the potential to be designed for high-power applications.

由于惯性约束聚变(Inertia confinement fusion，ICF)中约束激光功率较大，常会在后续光学系统中产生受激布里渊散射(SBS)。一般应用相位调制器使单纵模激光展宽，提高SBS阈值。基于计算机模拟平台进行了模拟研究，讨论经过相位及幅度调制后再通过宽带或窄带滤波器激光脉冲变化情况。结合在实验上观察到的对应于4．3GHz调制频率的0．23ns间隔脉冲起伏，提出滤波导致高频分量缺失是产生脉冲顶部高频起伏的根本原因，而滤波中心波长偏离激光中心波长导致在实验上观察到明显起伏。通过数值模拟给出了不同滤波波形对脉冲高频起伏的影响，并给出滤波带宽、中心波长偏差和顶部起伏大小的关系，提出减小起伏的优化方法。滤波带宽和激光中心波长存在偏差时，选择较小滤波带宽，应该优先考虑使用类高斯形的滤波器；而当滤波带宽比较大，选择类方波形滤波器较有优势。