强飞秒激光在大气中的成丝过程伴随着自聚焦、群速度色散和等离子散焦等非线性光学现象，对于研究激光雷达、新型光源、人工降雨、大气污染物探测、激光远程探测和激光遥感等具有重要意义。飞秒激光在大气中传输时，通常会由于大气湍流导致的空气折射率扰动以及飞秒激光初始能量分布不均匀而产生随机多丝现象，从而影响了光丝的能量分布，缩短了光丝的传播距离并降低了光斑质量，限制了光丝的实际应用。本文介绍了近20年来国内外有关多丝调控研究的进展，分析了调节入射光束的椭圆率、改变激光场强梯度、调制激光相位、引入像散等多丝调控手段，旨在为研究飞秒激光多丝调控提供参考。这些调控手段都能在一定程度上消除多丝产生的随机性，但仍然存在多丝分布控制精度不高、激光能量损耗偏大、激光传输距离不够远等问题。因此，对多丝的调控还有待更加深入的研究。

报道了一种新型结构形式的环绕式高密度注入波导激光器原理样机。采用环绕式高密度侧面注入技术, 利用经过特殊工艺处理的裸增益光纤, 当注入泵浦功率320 W时, 获得了最高输出功率为28 W的连续激光, 斜率效率20%, 中心波长1080 nm。结果表明, 环绕式高密度注入波导结构形式是可行的, 且输出功率和斜率效率具有较大的提升空间。

为了探求对无线激光通信最有效、最实用的干扰方式，针对目前应用范围最广泛的强度调制/直接检测无线激光通信系统，采用理论分析、仿真和实验相结合的方法详细地研究了无线激光通信系统的弱光干扰的原理和条件，验证了弱光干扰的可行性，发现其干扰现象主要表现为误码率升高。同时，研究了干扰光的不同重复频率、功率和占空比对采用不同通信体制、速率、发射功率等设计的无线激光通信系统产生的不同的干扰原理和现象。发现了同步通信与异步通信因其不同的时钟体制造成的弱光干扰差异，同步通信主要发生“比特干扰”和 “时钟恢复干扰”，异步通信系统主要发生“起始位干扰”和“数据位干扰”。由于异步通信中帧结构和编码都较为简单，与同步通信相比更易受到干扰光的影响，受到干扰的程度更为严重。

为得到脉宽可控的355nm紫外脉冲激光输出,采用1064nm脉冲激光诱导等离子体开关技术,控制355nm激光脉冲宽度,在激光电离Cu小孔内壁表面及空气击穿共同作用下,获得了2.8ns~10ns的脉宽可调输出。讨论了1064nm单脉冲输出能量对脉宽压缩的影响,在无延时情况下得到了脉宽最短达2.8ns的脉冲激光输出。在此基础上,保持1064nm单脉冲输出能量不变,采用延时装置改变两光路间的光程差,以控制等离子体开关相对于355nm激光脉冲的形成时间,最终得到脉宽可调的脉冲激光输出。结果表明,等离子体开关结构简单、操作方便、适用范围广,是一种较好的脉冲整形手段。

演绎了新式步长设置的极坐标系傍轴有限差分光束传播法(FD-BPM)理论,提出一种变换极坐标系FD-BPM思想,使精度更高,计算和分析更简便。基于这些工作,对严格圆弧形二维波导的传输特性进行了综合分析,指出光波在具有相同物理特性、不同曲率半径的波导中传输时,其导模能量与输入能量的比值存在一个极限值,不同波长的光在相同物理结构的波导中传输时,短波比长波更易于形成稳定的导模且损耗小。对S形和C形弯曲的波导计算分析发现:切变损耗的存在使S形波导比相同参数的C形波导导光性能更差,但随着曲率半径的增大,这一差距逐渐缩小,同时指出了不同曲率半径的波导相互连接呈S形或C形时的一些传输规律。对透明边界条件(TBC)对于极坐标FD-BPM的适用性做了分析讨论,认为TBC在应用傍轴极坐标系FD-BPM分析严格圆弧形二维波导时是普遍适用的,不存在反射干扰。

鉴于多普勒测风激光雷达在航空航天、遥感遥测、气象观测等**及民用领域中的广泛应用，结合相干探测工作原理，介绍了国外几种典型波段相干多普勒测风激光雷达系统，重点分析了激光发射机/接收机、空间扫描、数据处理等关键技术，并对相干多普勒激光雷达的广阔应用前景进行了展望。指出国内相干多普勒测风激光雷达研究已取得的一些重要进展。

在光纤激光相干组束中, 受到各种因素的影响, 各个单元激光器出射激光的相位、振幅和偏振态不能保持一致, 并随着时间而变化, 均会降低相干组束后的光束质量、减弱光束中心的峰值光强和中心区域内的功率。针对光纤激光相干组束中每个单元光束的出射时的相位、振幅和偏振方向扰动对相干组束远场光强分布的影响进行了理论分析, 并给出数值计算结果。结果表明远场光强分布的图形、峰值光强度和中心区域内的功率, 受到各因素的影响, 都会不同程度的变差或减弱。

A simple laser-diode pumped acoustic-optic Q-switched fiber laser is reported by using China-made large-mode-area ytterbium-doped fiber. Q-switched pulses with a beam quality factor of M2 about 2 and several hundred nanoseconds pulse duration are achieved at the repetition rate of 1-50 kHz. When the repetition rate is 1 kHz, the pulse energy is 0.93 mJ with the pulse duration of 132 ns. Meanwhile, the profile of laser pulses shows some mode-locking phenomena, the mechanism of the phenomena is discussed.

Phase locking for two ytterbium-doped large-core fiber lasers has been demonstrated by using a self-imaging confocal resonator with a spatial filter. Steady high-contrast interference stripes are observed. The visibilities of coherent and incoherent stripes are 59% and 6%, respectively. The measured width of the central strip is in good agreement with the calculated result. For in-phase mode, the output power of the phase-locked fiber laser array is up to 113 W and corresponding slope efficiency is 38.5%.

A narrow-linewidth master-oscillator fiber power amplifier system was presented, in which an ultrastable, continuous-wave, single-frequency laser was adopted as the master oscillator and a China-made Yb-doped large-mode-area fiber was used as the power amplifier medium. The system generates single-frequency radiation up to 7.3 W at 1064-nm wavelength with 39% slope efficiency and 26% optical-optical power conversion efficiency. The spectral characteristics as well as the suppression of amplified spontaneous emission were discussed in detail.