与常规的自发拉曼散射相比，受激拉曼散射 (SRS) 经常使用两束光场 (泵浦光和Stokes光)，这为偏振操控SRS过程提供了一个额外的自由度。为此，开展了泵浦光分别为圆偏振和线偏振的SRS对比研究。首先，基于非线性耦合波方程，从理论上分别推导了泵浦光为圆偏振和线偏振时 (Stokes光始终保持线偏振) SRS信号强度表达式。随后，以具有球对称的甲烷分子为例，实验测量了上述两种偏振光泵浦下甲烷分子υ₁和υ₃振动模在2800~3100 cm^-1的SRS光谱。实验结果与理论分析一致表明：SRS的信号强度不仅与泵浦光的偏振态有关，还与待测分子振动模式的对称性紧密相关。本研究结果为SRS的偏振应用提供了有益启示。

近年来，在计算物理领域提出了一种具有变革意义的利用神经网络直接求解微分方程的方案——物理信息神经网络(physics-informed neural network, PINN), 引起了广泛关注, 并且已经在多个领域的微分方程相关的问题中都得到了成功的验证。着眼于光纤非线性的建模，针对光纤中：光信号传输时受损耗、色散以及非线性等多种物理效应影响而发生演化；受激拉曼散射引起的功率转移；光模场在多种几何结构光纤中的分布与传输这三个场景展开研究。在数学上，这三个场景的控制方程分别为：非线性薛定谔方程、受激拉曼散射常微分方程以及傍轴亥姆霍兹方程，文中先后呈现了利用PINN求解这三个方程的具体实施方案及结果，并与数值方法进行对比分析，二者结果显示出较高的一致性, 且PINN具备更低的计算复杂度。PINN作为一种精准、高效的微分方程求解框架，在未来有潜力推进光纤非线性建模的发展。

1.6 µm附近波段激光不仅属于人眼安全波段，而且处于大气传输窗口，不仅如此，高重频、大能量的1.6 µm附近波段激光还可携带高分辨率、大数据量的信息远距离传输。近年来随着晶体制备和镜片镀膜工艺的提高，通过直接泵浦增益介质和频率转换技术获得1.6 µm附近波段的激光在重复频率、能量和光束质量等方面都得到了很大进展。首先，介绍了直接泵浦掺Er³⁺晶体、受激拉曼频移和光参量振荡产生1.6 µm附近波段激光的原理和研究进展；其次，总结了三种方案在获得1.6 µm附近波段激光的优点和缺点；最后，分析了它们在获得高重频、大能量1.6 µm附近波段激光的应用前景。针对光参量振荡输出激光光束质量较差的问题，文中进行分析并给出相应解决方法，最后对通过光参量振荡获得较好光束质量、高重频、大能量1.6 µm附近波段激光的发展前景进行了展望。

高功率特殊波段激光在钠信标、激光测距、激光雷达、自由空间通信等领域具有重要的应用价值。目前，基于受激拉曼散射（stimulated Raman scattering, SRS）的拉曼激光器及放大器已经被证实为拓展激光波段和功率的有效途径。不同于基于粒子数反转激光器在产生和放大过程中需匹配激光增益介质固有的吸收和发射谱，SRS过程理论上能够在其拉曼增益介质透过光谱的全范围内工作，故只需要相互作用光束的频率差满足拉曼增益介质的固有频移，便可实现光束之间的能量直接转移。因此，拉曼放大技术能够利用常规波段的泵浦光对特殊波段的种子光进行放大，从而实现高功率、大能量、高光束质量的特殊波段激光输出。该方法具备波长选择灵活、结构简单、功率拓展性强等优点，近年来已经在钠信标光源等领域得到了应用。文中综述了高功率自由空间拉曼放大技术的主要原理、特性和研究进展，并对其发展趋势和应用前景进行了展望。

近年来，在光电对抗、激光雷达、精密测量、医疗等诸多应用的牵引下，能够同时或交替输出不同波长的激光器得到广泛关注，但是受到激光工作物质中激活粒子固有发射谱及其增益强度的限制，实现多波长激光的功率、波长和时频域的高效可控辐射具有较大难度。非线性光学频率变换技术是拓展激光波长的有效手段，具有系统灵活性强、波长调节范围宽和功率拓展性强等特点。作为一种三阶非线性光学效应，受激拉曼散射(SRS)通过介质内部的分子或晶格振动使入射的泵浦光产生一定的频移，结合其固有的放大、相位共轭、级联转换等特性，基于SRS的拉曼激光器在获得高功率、高光束质量、多波长激光输出中具有显著优势，尤其是以晶体作为拉曼增益介质的多波长激光器一直是激光领域研究的热点。文中介绍了SRS和级联拉曼转换的基本原理，归纳了典型晶体拉曼激光器的分类和基本结构，综述并讨论了基于晶体拉曼转换的多波长激光技术的研究现状。