通过研究发现双包层结构能降低石英基光子晶体光纤损耗, 并制备一种高非线性双包层结构石英基光子晶体光纤来进行实验研究.使用钛宝石飞秒激光器将实验室自制的石英基光子晶体光纤在反常色散区泵浦, 研究不同的泵浦功率和泵浦波长对中红外超短脉冲孤子的影响, 并分析了石英基高非线性光子晶体光纤中红外超短脉冲孤子产生的物理机理.结合实验发现在泵浦功率为827 nm, 功率从0.1 W增加到0.42 W时, 中红外第一个孤子随功率增加从1933 nm移动到2403 nm, 可调范围达到470 nm, 为石英基光子晶体光纤产生宽带可调超短脉冲源创造了很好的条件.

光子晶体光纤作为光学非线性良好介质, 对超连续谱产生具有重要作用。 深紫外超连续谱光源在许多应用中有急切的需求, 然而由于实验条件和光纤参数等方面的影响, 利用高非线性光子晶体光纤产生深紫外(<280 nm)超连续谱的报道较少。 通过理论和实验研究了高非线性光子晶体光纤在深紫外区的频率变换, 并分析其产生的物理机理。 使用钛宝石飞秒激光器将实验室自制的光子晶体光纤在反常色散区泵浦, 研究了不同泵浦功率和泵浦波长对深紫外区超连续谱的影响, 结果表明: 泵浦波长固定为860 nm时, 深紫外频率光谱展宽范围随泵浦功率的增加而逐渐展宽; 泵浦功率固定为0.4 W时, 泵浦波长的增加不仅展宽超连续谱范围而且极大的提高了深紫外区光谱的转换效率。 当泵浦波长为870 nm, 泵浦功率为0.4 W, 实验所用光子晶体光纤长度为1.45 m, 零色散波长为825 nm时, 光子与色散波的交叉相位调制使深紫外基模超连续谱扩展到最短波长212 nm。

采用高温熔融工艺制备了两块组分差别不大的掺镱(Yb3+)硅酸盐激光玻璃。 测试出两块玻璃样品的吸收光谱和荧光光谱； 计算了Yb3+掺杂玻璃的积分吸收截面、 受激发射截面、 荧光线宽、 能级寿命、 最小粒子数、 饱和泵浦强度、 最小泵浦强度等参数， 比较发现样品的吸收截面图与倒易法计算所得的受激发射截面图线型相似， 而与F-L法计算所得的受激发射截面图差别较大， 这与理论分析相吻合。 两块玻璃样品的吸收光谱的线型基本一致， 吸收主峰位于975 nm， 次峰位于908 nm， 这就说明影响激光玻璃吸收光谱线型的主要因素是玻璃基质的组成。 两块玻璃样品的荧光光谱差别比较大， 样品1主峰位于993 nm， 次峰位于1 029 nm； 样品2主峰位于1 035 nm， 次峰位于994 nm， 差别原因主要在于Yb3+离子的掺杂浓度不同。