针对全光纤干涉仪工作距离短、测量范围小等问题，提出了一种基于正弦相位调制的全光纤干涉系统，在参考臂通过电光调制器引入的调制参考光，与探头接收到的目标反射光产生干涉。根据锁相放大原理从干涉信号中提取出正交分量后，首先建立由正交分量构成的观测模型，通过卡尔曼滤波对正交分量的幅值和偏置进行迭代估计和修正，降低由相位延迟、调制深度漂移、寄生干扰等导致的幅值漂移和附加偏置；然后利用反正切法对反射光与参考光之间的相位差进行解调。开展了模拟干涉信号的相位解算仿真模拟和位移测量实验。仿真和实验验证了该算法解算相位的有效性。结果表明，该位移测量系统的工作距离可达到20 cm，测量精度为10 nm。

基于外差相干检测的随机相位调制连续波激光测距具有灵敏度高、对背景噪声容忍度高等优点，但传统的解调方法都是基于序列移位相乘和傅里叶变换，需要消耗大量计算资源和计算时间。提出并验证了一种针对随机相位调制连续波激光测距的快速解调方法，通过对回波外差信号进行傅里叶变换得到多普勒频移，解调出目标速度信息，然后通过数字下变频获得回波信号的正交分量，最后利用傅里叶变换在频域实现伪随机调制序列与回波信号的循环卷积，得到目标的位置信息。在原理验证实验中，使用长度为2 047的11阶伪随机二进制序列，调制速率为40 MHz，利用快速解调方法从回波信号中成功恢复了目标位置和速度，并在光纤中实现了2.7 m的距离分辨率。

瞬时测频（IFM）是现代电子战中的一项重要技术。传统基于电子学的方法由于自身瓶颈面临极大的挑战，基于光子辅助的IFM技术因其具有大带宽、低损耗、小尺寸、轻重量和抗电磁干扰等优势而备受关注。推导了基于双臂非平衡光链路的瞬时测频理论，并采用简单的器件搭建了验证系统，实现了对0.5~18.5 GHz信号的频率测量。研究表明：实测结果与理论非常吻合，并获得了较优的测量精度（±60 MHz以内）。相位调制链路的采用使得系统的前端得到简化，因而在**应用上有较好的潜力。

高功率窄线宽连续光纤激光器在科学研究、工业加工和**功防领域具有广泛的应用价值。在保证激光器输出质量的前提下，不断提升输出功率是高功率激光器不懈追求的关键目标之一。受激布里渊散射效应是制约激光功率提升的关键因素之一，本文针对受激布里渊散射效应展开，重点介绍基于光谱展宽的非线性效应抑制方法的不同方案与效果，综述利用相位调制展宽种子源光谱的发展历程，分析当前存在的问题并展望该技术的发展前景。

超构表面是人工设计的二维平面结构，可为光学器件的小型化和集成化提供新的思路。近年来，随着这一领域的不断发展，基于超构表面光学的各种光场调控机理和功能器件被提出。本文以光场操控的琼斯矩阵自由度为出发点，对近十年来的超构表面光学进展进行归类和综述，总结不同自由度琼斯矩阵的设计方法和相应的应用，并展望多自由度的超构器件研究的发展趋势。

金属卤化物钙钛矿（MHP）作为一种新兴的半导体材料，目前已在光电应用中表现出优异的性能。其中，基于MHP的发光二极管（PeLED）发展迅猛，红光和绿光器件的效率已达到商用水平。然而，蓝光PeLED 的效率还远落后于红、绿光器件，这在很大程度上阻碍了 PeLED 在全彩显示领域中的应用。本文通过调节混合卤素阴离子的比例以及准二维钙钛矿组分来实现基于维度调制的准二维蓝色PeLED制备。首先，我们采用在 CsPbBr₃∶PEABr 准二维钙钛矿中添加苯乙基氯化胺（PEACl）逐步替换苯乙基溴化胺（PEABr），实现了发光峰从502 nm到476 nm的可调制发射。然而，随着PEACl的增加，薄膜中的缺陷及n = 1低维相逐渐增多，导致器件效率降低。我们将溴化胍（GABr）引入到CsPbBr₃∶PEACl 准二维钙钛矿中，n = 1低维相得到了显著的抑制，这有利于激子能量的转移，最终蓝光范围内准二维PeLED性能得到了显著提升。本工作为实现高效蓝光 PeLED 提供了新的思路。

设计了一种周期型正交二元相位板，其具有周期型矩形调制单元，各单元的相位调制量为0或π。该相位板的空间频谱具有中心直流分量为0的特点，分别对该频谱中心区域的4个一级频谱点和8个二级频谱点进行相位调制，可得到正方阵列光斑和正方阵列涡旋。阵列涡旋中各涡旋光束的拓扑荷数l=±1，在空间交错分布。由于两个正方阵列光场在垂直传播方向的横向周期恰好重合，且两个光场沿光轴方向的波数不同，因此叠加之后可以形成强度分布随传输距离旋转的正方阵列螺旋，阵列中存在两种具有相反螺旋方向的螺旋光束，同样在空间呈交错分布。此外，讨论了产生最佳螺旋光束的相位板设计条件，并给出理想情况下系统的能量利用率，所得实验结果验证了该方法的可行性。

从几何光学焦散角度，利用谱相位调制原理，提出一种通用且高效的无衍射结构光场调控方法。利用驻相近似和焦散线原理建立了谱相位与光束横截面分布轨迹之间的数学模型。提出一种谱相位叠加的改进算法，实现构建任意结构的无衍射光束，理论模拟和实验结果相吻合。与现有方法相比，本文方法能够实现对无衍射光场形状分布的灵活调控，其丰富的结构及无衍射特性将极大地拓展其在光学微加工及微操纵等领域的应用。

Overview: Overview: Photoelastic modulator, a high-quality thermo-mechanical coupling device composed of isotropic elastic optical crystal and piezoelectric crystal, is widely used in polarization measurement, spectral measurement, and many other fields. A high-voltage resonant circuit is adopted to generate the periodically changing high voltage amplitude, which is applied to both ends of the piezoelectric crystal to drive the photoelastic modulator to perform forced telescopic vibration, thus generating periodic birefringence. Although the quality factor of the photoelastic modulator is as high as 10³, the photoelastic crystal in the photoelastic modulator will vibrate in length under the action of the piezoelectric crystal when driven by the high voltage. In addition, there will be thermal dissipation caused by dielectric loss and mechanical loss, some of which exchange heat with the environment, and the rest will raise the temperature of the photoelastic modulator itself. When the heat exchange between the photoelastic modulator and the external environment is happened before the heat balance, the resonant frequency will be changed, which will lead to the reduction of the modulator driving efficiency and the instability of the modulation amplitude. Standing from the perspective of mechanical point, the system can be equivalent to the vibration model of a damped spring-mass system. The system is an underdamped second-order system, and the modulator can also be equivalent to a RLC series resonant circuit from the electrical perspective. Therefore, when the temperature of the modulator changes, its electrical parameters and resonat will also vary. Therefore, this paper first analyzes the resonant frequency characteristics of the photoelastic modulator from the perspective of electricity, and establishes the equivalent circuit model of the photoelastic modulator and the composite resonant network model with the high-voltage resonant drive circuit. Meanwhile, the resonant network is analyzed, and the results show that when the phoyoelastic is in the resonant state, the modulator impedance and the inductance voltage amplitude of the high-voltage resonant circuit are both the smallest. Therefore, this paper designs a control and test system based on field programmable gate array (FPGA) by combining the above mentioned characteristic and applying the amplitude and frequency characteristics of the resonant network. FPGA completes the measurement of the inductance voltage amplitude and the demodulation of the photoelastic modulation signal through the digital phase-locked amplifier. After obtaining the inductance voltage amplitude, the real-time tracking of the minimum value of the inductance voltage amplitude can be obtained by FPGA, so that the tracking of the resonant frequency of the photoelastic modulator can be realized. By demodulating the modulated signal, the calibration optical path system of the photoelastic modulator is also capable of measuring the modulation amplitude of the modulator. Finally, this paper successfully builds the test system, and conducts the frequency sweep test to verify the feasibility of the resonance tracking system. The resonance tracking tests on the modulator are implemented at room temperature - 20℃ & 80℃ respectively. The results show that the test meets the requirements, and the maximum standard deviation of modulation amplitude is lower than 0.83% rad.