利用几何光学理论分析了锥形光纤中传输光线模式的变化,得到锥形光纤锥腰直径在1.135~60 μm范围内时可实现多模传输的结果。采用熔融拉锥系统制备不同直径的锥形光纤,运用Origin软件拟合得出锥形光纤半径随拉伸长度的变化关系,在给定条件下,拉锥时间为95 s时,获得锥腰直径为2.475 μm的锥形光纤。运用RSoft公司的BeamPROP模块对直径为2.475 μm锥形光纤的传输性能进行了模拟,同时采用放大自发辐射(ASE)光源作为输入光源,选取1530~1580 nm波段,测量了锥形光纤输出光功率随波长的变化关系。将锥形光纤接入环形腔,通过偏振控制器改变腔内信号光的偏振态,实现了1563.828~1565.444 nm范围内的波长可调谐,边模抑制比为51.4 dB,并得到波长间隔最大为1.48 nm的双波长输出,边模抑制比为49.8 dB。

为了将单壁碳纳米管制成实际可用的光电子器件, 采用一种新的梯度升温热亚胺化法来制备单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜。利用分光光度计测得单壁碳纳米管的质量分数为0.02的单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜的反射谱、透射谱和吸收谱, 得到薄膜线性折射率随波长的变化;拟合Sellmeyer公式, 得到单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜的Sellmeyer参量。利用z扫描技术研究了单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜的3阶非线性特性。结果表明, 单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜具有很强的饱和吸收特性, 其非线性吸收系数为β=-5.3×10-10 cm/W; 并且具有较强的自散焦效应, 对应的非线性折射系数为γ=-4.1×10-13 cm2/W。单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜具有较强的非线性光学特性。

提出了一种基于单壁碳纳米管/聚酰亚胺复合材料薄膜和马赫曾德尔型滤波器的多波长被动锁模掺铒光纤激光器。该环形腔掺铒光纤激光器以980 nm的激光二极管作为抽运源，3.2 m掺铒光纤作为增益介质，单壁碳纳米管作为可饱和吸收锁模器件。增加抽运功率到24 mW时，得到中心波长为1559.3 nm，3 dB谱宽为1.4 nm，平均输出功率为0.8 mW的脉冲激光输出。然后在环形腔中，接入马赫曾德尔型滤波器作为多波长选择器件，通过调整马赫曾德尔型滤波器两臂光纤长度差，在室温下得到了3 dB带宽内稳定的15个波长激光脉冲输出，波长间隔为0.1 nm，连续0.5 h观察，脉冲激光输出稳定。