高功率单频光纤激器在相干探测、功率光谱合成等方面具有广泛的应用前景。 分析了高功率单频光纤激光器中受激布里渊散射效应的抑制方法, 研究了放大级特性对受激布里渊散射效应的影响。采用线宽为70 kHz的单频光纤激光器作为种子源, 经两级光纤放大, 实现了中心波长1 064.1 nm、线宽70 kHz、最高功率为180 W的单频全光纤激光输出, 光-光转换效率71.1%, 光束质量M²_x=1.2,M²_y=1.21。分析了改变放大级特性前后输出功率提升的原因, 认为改变放大级的温度分布减小了受激布里渊散射效应的增益系数, 提高了输出激光的受激布里渊散射阈值, 促使改变放大级温度分布后的输出功率大幅提高。该激光器的输出功率仅受限于泵浦功率, 进一步提高泵浦功率, 有望实现更高功率的单频光纤激光输出。

金纳米颗粒掺杂光致聚合物在全息曝光过程中, 光产物周期分布会形成折射率调制相位型主光栅, 同时金纳米颗粒周期分布形成由局域表面等离子体共振引起强吸收的振幅型辅助光栅。研究基于耦合波理论的一种混合光栅模型, 分析了光栅的体全息光学特性。结果表明, 混合光栅中的折射率光栅和吸收光栅都能够提升体光栅的衍射效率;体光栅的角度选择性也可以得到明显的改善。

基于数值模拟方法研究了弯曲效应对ZBLAN 光纤中红外超连续光谱产生的影响。利用有限元方法分析了宏观弯曲效应对不同数值孔径ZBLAN 光纤的限制损耗、色散和非线性特性的影响，计算出ZBLAN 光纤的弯曲截止波长，基于广义非线性薛定谔方程模拟了ZBLAN 光纤中红外超连续谱产生的演化过程。研究发现，在未发生弯曲的情况下，非线性系数在中红外波段迅速下降会限制低数值孔径ZBLAN 光纤中的光谱展宽；在发生弯曲时，当孤子中心频率接近弯曲损耗边界时，孤子自频移效应被抑制，光谱展宽停止。

利用磁控溅射在重掺硼硅(p+-Si)衬底上分别沉积TiO2薄膜和掺硼的TiO2(TiO2∶B)薄膜,并经过氧气氛下600 ℃热处理,由此形成相应的TiO2/p+-Si和TiO2∶B/p+-Si异质结.与TiO2/p+-Si异质结器件相比,TiO2∶B/p+-Si异质结器件的电致发光有明显的增强.分析认为：TiO2∶B薄膜经过热处理后,B原子进入TiO2晶格的间隙位,引入了额外的氧空位,而氧空位是TiO2/p+-Si异质结器件电致发光的发光中心,所以上述由B掺杂引起的氧空位浓度的增加是TiO2∶B/p+-Si异质结器件电致发光增强的原因.

分析了kW级光纤激光器实现单模激光输出的模式控制方式。采用主振荡功率放大方式，实现了工作波长1.08 μm、最大输出功率1.05 kW的全光纤单模激光输出。对激光光谱和光束质量随激光功率的变化等输出特性进行了研究，结果表明：随着激光功率的增大中心波长和光束质量无变化，但谱宽逐渐展宽。分析了激光光谱展宽的原因，认为随着激光功率的增大，光栅纤芯的折射率变化增大，引起本振级的谱宽展宽，而本振级因谱宽展宽引入的噪声在放大级被放大，再加上放大级本身引入的自发辐射，共同造成放大级的谱宽展宽。对光束质量变差的原因进行了分析，认为光纤弯曲导致原先在纤芯中传输的激光部分被泄露到包层中，从而使光束质量变差。

报道了一台全光纤结构主振荡功率放大(MOPA)型掺镱脉冲光纤激光器，以光纤光栅为腔镜，光纤型声光调Q的光纤激光器为种子源，通过两级掺镱双包层光纤放大器实现功率放大。对声光调Q的光纤激光器输出特性进行了研究，比较了不同泵浦波长、不同重复频率对激光输出功率和脉冲宽度的影响，并实现了最短脉冲宽度25 ns、单脉冲能量45 μJ的脉冲激光输出。在重复频率50 kHz时，对脉冲宽度130 ns、平均功率0.6 W的种子光进行放大，得到了平均功率102.5 W、脉冲宽度约240 ns的激光输出。

介绍了半导体激光器外部散热设计的数值模拟方法计算流体力学(CFD)方法。对于流体固体耦合传热问题, 建立对流导热耦合传热模型和质量守恒、能量守恒、动量守恒以及k-ε方程联合控制方程组, 按照给定的边界条件, 利用数值方法进行迭代计算, 求解出高精度的数值结果。对一只最大热功耗15 W的半导体激光器的外部散热设计铝合金片状翅片热沉加轴流风扇强制风冷方案, 用CFD方法进行模拟仿真, 数值计算结果表明设计方案可以较好地满足总体热设计要求。