通过向折射率引导型光子晶体光纤的空气孔中填充可调的高折射率的材料可以获得带隙可调的光子带隙光纤.本文采用矢量平面波展开法与矢量有限元法对可调光子带隙光纤的泄漏损耗特性进行了理论研究.研究表明,这种可调光子带隙光纤的光子带隙效应使其泄漏损耗与填充材料的折射率有很强的依赖关系,同时给出了光子带隙光纤的泄漏损耗和群速度色散与归一化波长的关系.

利用光束传播法对带隙型光子晶体光纤(photonic crystal fiber，PCF)的泄露谱进行了数值分析．结果表明：PCF泄露谱往往具有多个带隙；泄露谱对PCF结构的变化异常敏感，泄露峰值波长和带隙波长不但与空气孔周期有关，还受空气孔直径的影响；由于PCF的空气孔内可填充液晶，泄露特性对液晶折射率的变化极其敏感，当液晶折射率增大时，峰值泄露波长和带隙波长都向长波漂移．

采用全矢量有限元方法，理论上分析侧向压力对高双折射微结构光纤双折射特性的影响，与其他报道中采用流体静压力来研究微结构光纤的双折射变化有所不同。研究结果表明，在波长600～1700 nm范围内，沿微结构光纤慢轴和快轴的侧向压力所引起的光纤相双折射和模双折射的变化并不一致。此外，沿微结构光纤的慢轴和快轴的侧向压力对微结构光纤的相双折射压力灵敏度和模双折射压力灵敏度的影响也不同。该研究结果对于微结构光纤的设计、微结构光纤传感器尤其是多维光纤传感器具有很大的指导意义。

在Gullstrand-Le Grand眼模型的基础上,构造不同的眼光学模型,分别研究了角膜非球面、晶状体非球面和昌状体折射率在眼光学成象中的作用.通过比较各模型系统的Zernike标准多项式系数,分析了非球面和梯度折射率对眼光光系统各象差的影响.同时研究了不同模型调制传递函数的特性.

研究了掺铈钾钠铌酸锶钡(Ce:KNSBN)光折变光纤"扇"特性及两波耦合的基本特性.通过实验发现,当入射光的入射角为8°左右时,"扇"最小,这与块状晶体有根本的不同.在信号光与抽运光的入射夹角2θ小于11°时,两波耦合增益随入射夹角的增大而增大,而当入射夹角大于11°时,两波耦合增益随着入射夹角的增大而迅速减小.给出了在各个不同的入射夹角下,两波耦合增益中透射的信号光的时间特性曲线.两波耦合增益随信号-抽运比的增加而增加,在入射夹角为8°,信号-抽运比为1:1000时,两波耦合增益达到了77,比块状晶体相应条件下提高了4倍.用两波耦合的理论公式对增益随信号-抽运比的实验数据进行了拟合,二者相符.

子孔径光斑的形心探测和计算精度是影响哈特曼传感器波像差探测精度的重要因素,而探测窗口的选取对探测误差的影响很大.分析了Prieto等人采用的逐步缩小窗口尺寸的探测方法,并根据哈特曼波前传感器探测人眼波像差的光斑特点,采用模板匹配法选取光斑窗口的形心探测方法.该方法与Prieto的方法相比提高了探测精度.光斑阵列的仿真计算结果表明,用文中采用的方法探测误差的均方根值降低了53.7%.另外,该方法还避免了Prieto方法中多次迭代计算,减少了运算量.