为了实现单波长输出，提出了一种基于单模石英-掺铒-单模石英结构混合介质光纤干涉仪（HFI）的单波长光纤激光器。基于混合介质光纤波导内的光场干涉原理及光波导理论，分析了HFI的模式干涉理论，研究了HFI内干涉光特性随中间段铒掺杂光纤（EDF）长度以及错位量的变化规律;采用熔融错位法制备HFI，优化了EDF的长度和单模光纤与EDF之间的偏移量。结果表明，最佳EDF长度为15 mm，单模光纤与EDF之间的最佳偏移量为7.9 μm;选择长度为15 mm的EDF HFI作为环形光纤激光器谐振腔的选模器件，可获得较高稳定性的单波长光纤激光器输出。这一结果对该激光器在光纤传感和光纤通信系统的应用是有帮助的。

本文发展了一种针对于固定FRET质粒的单波长激发的E-FRET方法(SDW-E-FRET)。相比于E-FRET方法, SDW-E-FRET只需要测量供体激发时供体通道的荧光强度(IDD)和FRET通道的荧光强度(IDA), 因此该方法可以实现活细胞的快速定量FRET成像。结合双通道荧光显微成像系统, 该方法无需任何机械切换, 定量FRET成像的速度只取决于CCD相机的成像速度, 因而特别适合活细胞实时动态定量FRET成像。在本研究小组发展的双通道荧光显微镜平台上, 应用SDW-E-FRET方法测量了C5V和C17V的FRET效率, 得到了与其它方法测量的一致的结果。

全光或门是全光逻辑信号处理中必不可少的一项基础技术, 以往采用周期性极化铌酸锂（PPLN）波导实现的全光或门的输出光波均是混频波。本文基于PPLN波导的和频+差频效应（SFG+DFG）, 在准相位匹配条件下, 通过三个PPLN波导的级联设计实现了单波长输出的全光或门。通过数值计算和仿真得到了信号波形和眼图, 并通过计算消光比、脉冲宽度以及峰值功率的延迟时间分析了单波长全光或门的性能。结果表明, 本方案能很好地实现单波长输出的全光或门, 其输出光波能直接应用于光域, 从而改善光逻辑器件的衔接, 提高处理速度, 并为研发新型全光逻辑器件提供重要基础。

血氧饱和度(SO2)为临床观察病情变化提供了有意义的指标。 传统血氧饱和度检测研究工作多采用双光源和多光源光电容积脉搏波描记法实现无创检测来减少病人痛苦。 通过研究生物组织对光的吸收和散射特性, 将光谱学和光声技术相结合提出了一种无创式单光源检测血氧饱和度(SO2)、 脱氧血红蛋白浓度［HBR］和氧合血红蛋白浓度［HbO2］的新方法。 该方法基于血液对光信号的吸收和散射理论基础和光声信号呈现吸收线形关系建立单波长光声光谱血氧饱和度检测技术, 不仅可以进行指标性参数分析还可以对组织成像。 为了验证该技术可行性, 在实验中采用单波长激光脉冲光源, 以绿色和红色墨水的混合液体作为含有脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白的血液模型注入软管模拟人体血液环境。 其中红色墨水的含量类比于血液中含氧血红蛋白含量, 从而可通过测量计算出红色和绿色墨水浓度来表征伪血氧饱和度(poseudo-SO2)。 实验结果表明, 所测的伪血氧饱和度与实际浓度误差不超过6.97%, 采用该方法量化血氧饱和度是可行的； 同时利用实验结果, 结合光声成像技术完成了对伪血液中单圆管截面成像。 该方法替代多波长光谱分析的方法能显著降低激光系统和便携式实现成本。

基于表面活性剂SDBS与奎宁的结合反应发展了一种测定奎宁的双波长共振散射比率法。在B-R缓冲介质中, SDBS与奎宁发生反应, 并于280.0 nm和375.0 nm两处特征波长处导致共振光散射信号大大增强。通过分别测定I280.0、I375.0和I240.0/I245.0来检测奎宁。当SDBS的浓度为4.0×10-5 mol/L时, 以I280.0和I375.0为测定点的单波长共振光散射方法所得到的线性范围和检出限分别为0.16~30 μmol/L 、16.3 nmol/L和0.15~30 μmol/L 、14.9 nmol/L。而用I240.0/I245.0的散射强度之比来测定奎宁时, 其线性范围和检出限分别为0.011~70 μmol/L和1.12 nmol/L。表明双波长共振散射比率法明显优于前者。

针对陶瓷晶体1319 nm的谱线设计了适合的谐振腔腔镜膜系参量，采用激光二极管列阵侧向抽运掺杂1.1at%、Φ3×50 mm的Nd∶YAG陶瓷，利用色散棱镜及KTP晶体Ⅱ类匹配腔内倍频，研制了一台660 nm单一波长输出的高重频Nd∶YAG陶瓷红光激光器.根据陶瓷晶体的热透镜焦距设计了谐振腔的各个参量，在重复频率为1000 Hz、单脉冲抽运能量约144 mJ时，获得了3.9 mJ的660 nm脉冲激光输出，总的光-光转换效率为2.71%.为进一步研究大功率、高效率的陶瓷红光激光器奠定了基础.

报道了一台激光二极管(LD)侧面抽运的高功率连续1338 nm Nd:YAG激光器。通过分析Nd:YAG的跃迁谱线和相应的受激发射截面的特点,根据多跃迁谱线激光材料波长选择的耦合率条件,合理设计激光棒和腔镜的耦合率参数。激光谱线测量表明,成功抑制了1064 nm和1319 nm波长激光的振荡。以高功率808 nm激光二极管侧面抽运模块为抽运源,采用平-平腔结构,研究了耦合输出率分别为5.3%,7.4%和11%的输出镜的输出情况,比较分析了不同腔长对激光输出的影响。在抽运功率为555 W时,采用5.3%的耦合输出镜和20 cm腔长,获得大于100 W的1338 nm单一波长激光输出,光-光转换效率大于18%,斜率效率为35%,输出光束的M2因子为36。

提出计算机制三维物体彩色全息图的新方法．通过理论分析表明，在满足一定的条件下，三个不同原色的点光源所产生的全息图光栅结构和距全息图不同距离的三个同色物点的光产生的全息图光栅结构是等价的．根据这一原理并参照彩虹全息技术，研究了物体三原色信息光分布的编码方法和全息图的算法，用单波长计算实现彩色全息图的制作，同时，较为完满地解决了全息图叠加和色串扰问题．实验结果证明了该方法的可行性及有效性．

本文利用安徽光机所的多波长紫外差分吸收激光雷达[1]/的探测结果,在平流层背景气溶胶情况下,比较单波长(308nm)距离差分方法和双波长(308－355nm)差分方法受气溶胶和温度影响的结果。比较结果表明：单波长距离差分方法受温度变化和气溶胶的不均匀影响较大,双波长差分方法受影响较小,两种方法的处理结果有明显差异。30天的平均结果表明：在19km以下,单波长结果与双波长结果相差较大；在19～35km高度区间,单波长结果与双波长结果的相对误差小于12％。