超材料吸波体凭借其可以在特定波长处实现接近100%的“完美”吸收而被广泛应用在各个领域中。具有可饱和吸收特性的超材料可以用来调控激光脉冲，但超材料光学性质的研究主要集中于红外或太赫兹波段，可见光波段研究较少。基于传统的超材料吸波体三层结构模型，借助二氧化钒的电磁参数随温度变化的相变特性，设计了一种实用的可见光波段超材料饱和吸收体。该超材料的吸收率会随着入射电磁波引起的温度升高而饱和，最终其会转变为高反射状态，具有类似半导体饱和吸收镜的特性。对该结构进行数值模拟，发现其在405~650 nm波长范围内，平均饱和深度为16%。

研究了基于多模干涉效应的线形腔可调谐掺镱双包层光纤激光器。激光器主要由单模光纤多模光纤平面反射镜构成的多模干涉光纤反射结构、大模场面积掺镱双包层光纤、宽带介质全反镜和3 dB输出耦合器构成。通过移动反射镜改变多模干涉光纤反射器的峰值波长实现了光纤激光器的可调谐输出。利用974 nm光纤输出半导体激光器作为抽运源，实验获得了从1038.82 nm到1071.06 nm的不同激光波长输出，可调谐范围近32 nm，3 dB带宽约为0.2 nm，平均输出功率为430 mW，激光器斜效率约为31%。

利用飞秒激光微加工技术, 可以在光纤纤芯内直写出布拉格光栅, 它与传统的光纤光栅制作方法相比, 具有耗时短、无需光敏光纤、周期可任意设定、光栅稳定性高等优点。采用800 nm钛宝石飞秒激光器, 在Hi1060光纤内写入一支8 mm长的布拉格光栅, 光纤光栅的周期为2.9 μm, 这是中心波长为1 042 nm的八阶光纤布拉格光栅。将所得光栅与一段有源的双包层光纤熔接, 作为激光输出镜, 利用975 nm的LD光纤模块作为泵浦源, 采用端泵浦技术构成双包层光纤激光器。双包层光纤采用Nufern公司镱(Yb3+)离子掺杂双包层光纤, 光纤长度3 m。所得激光器的输出功率为71.1 W, 中心波长1 042 nm, 带宽约为0.8 nm。

考虑激光棒的热透镜效应对有源平平腔、平凹腔进行了数值计算, 分析了谐振腔内激光光斑及腔体的稳定性。实验中以Er3+:Yb3+共掺磷酸盐玻璃为工作介质, 成功地实现了平凹腔在常温下连续输出TEM00模的1.54μm激光, 最大输出功率为21.5mW, 光光转换效率达到了0.7%。

简要说明了光纤光栅的基本特性和选频原理及其在双包层光纤激光器方面的应用与优势。介绍了飞秒激光微加工制作光纤光栅的基本原理及特点,并与传统的光纤制作方法——全息干涉法、相位掩模板法进行了比较。综述了飞秒激光微加工制作双包层光纤光栅的研究进展。

通过对泵浦源LD的温度控制,研究了不同温度对泵浦源波长以及光纤激光器输出特性的影响.利用熔接在掺镱双包层光纤两端的光纤光栅作为光纤激光器的谐振腔,采用锥度光纤耦合的方法实现了5.1W的单模激光输出,输出波长1100nm,最大转换效率63%.

光子晶体光纤(PCF)与普通光纤相比有着优秀的单模特性、色散特性和非线性特性.简述了光子晶体光纤的基本结构及其优点,并分析了利用光子晶体光纤制作光子晶体光纤激光器及大功率光纤激光器方面的研究进展.

分析了光纤光栅的选频原理以及光纤光栅基高功率光纤激光器的阈值特性和输出特性.采用紫外写入的光纤光栅做谐振腔,研制了全光纤结构的高功率光纤激光器,泵浦阈值为186 mW,最大输出功率1.78 W,斜率效率59%,实验结果与理论分析基本吻合.

报道了利用一对光纤光栅作为双包层Yb3+掺杂光纤激光器的谐振腔,激光二极管光纤模块(LD)进行了抽运,并采用锥形光纤实现了全光纤化结构,获得了高功率双包层光纤激光器。光纤光栅通常是用融接技术实现与双包层光纤的一体化连接的,采用的双包层光纤为内包层为梅花瓣形结构的掺Yb3+离子的石英光纤,采用的抽运源为中心波长为970 nm的半导体激光光纤输出模块,在抽运源电流达到2.4 A时,获得了10.8 W的光纤激光器单横模输出,输出波长1100.5 nm,峰值半峰全宽(FWHM)为0.54 nm,激光器斜效率为59％。

简单分析了碟型微腔激光器中的激射模式及自发发射系数.采用反应离子刻蚀和选择性刻蚀方法蚀刻出InGaAs/InGaAsP多量子阱(MQW)碟型激光器,碟直径3μm,在液氮温度下进行光抽运实验,观察其模式特性.实现了单模激射,波长1.5μm,抽运阈值18μW.