设计了一种可调制的高稳定度半导体激光器驱动电路。该电路的直流稳定度高达1．5×10^－5，输出电流在0～200 mA内连续可调，长时间工作(12 h以上)电流变化小于1μA；在直流基础上注入100 kHz～300 kHz的调制电流，其调制深度为0～100 mA连续可调，可实现在激光干涉测量中对光波频率和光波强度的调制。将该电路驱动的光栅外腔半导体激光器和辅助温度控制电路应用于光干涉测量技术中，得到了功率稳定、波长单一的激光输出，解决了激光器的跳模现象，完成了对远距离微小振动(纳米量级)的测量。

提出了电流调制型的双波长外腔半导体激光器方案。外腔半导体激光器具有窄线宽输出以及独特的阶越型电流调制特性，采用正弦调制的方式，以延时光纤作为辅助结构，得到了具有良好相干特性和稳定波长间隔的双波长激光输出。与多种已有的双波长激光器设计方案相比，这种多波长工作方式结构简单，调谐范围宽，在波分复用光通信系统、高精度光纤传感测量以及外差、双(多)波长合成波长干涉测量等技术中具有很好的应用前景。

介绍了基于电接口的大气激光通信系统的工作原理及各部分的组成，测试了光学天线的天线效率以及准直发散角的大小(天线效率约为35%，准直发散角为1．3 mrad)，并对系统进行了光功率链路的估算。计算结果表明：所设计的系统完全可以满足2 km内大气传输的要求。在此基础上研制出基于电接口的通过以太网传输的大气激光通信系统。该系统由激光器收发子系统、光学天线子系统以及媒体传输子系统组成，其中为了避免大气湍流，光学天线采用了双路发射、双路接收的形式。此系统可以实现计算机和以太网之间以及2台计算机之间的通信。工作速率为10 Mb／s和100 Mb／s自适应，工作距离为500 m。

在讨论半导体激光线宽压窄理论的基础上，利用闪耀光栅作为外部反馈元件，介绍了由中心波长为949．6nm、原始线宽为1．2THz的单管半导体激光器构成的反馈外腔，它能够很好的改善半导体激光器的性能。实验得到了中心波长稳定的、单纵模的高质量激光输出，边模抑制比大于30dB，线宽优于1．2MHz(△λ＜3．6×10^－6nm)。实验证实了强反馈能够很好地改善外腔半导体激光器的动态特性。

介绍了使用闪耀光栅作为光反馈元件,与原始线宽大于1200GHz的半导体激光器构成的Littrow型外腔半导体激光器,极大地改善了激光器的性能.实验得到了功率恒定、模式单一稳定、线宽优于1.2MHz的激光输出,压窄线宽比为106,并针对Littrow型外腔结构提出了简洁、紧凑的复合型外腔方式.

研制了用于光干涉测量的单稳频、窄线宽光栅外腔半导体激光器(LD)。它由出光面镀有增透膜的单管半导体激光器、光束校正准直系统、闪耀光栅、注入电流驱动系统及温度控制系统组成。闪耀光栅作为外腔光反馈元件对单管半导体激光器输出的纵模进行选择,使之工作在单纵模状态。外腔的引入还使输出光的谱线宽度得以大大压窄。注入电流驱动系统为半导体激光器提供工作电流。温度控制系统由双层温控组成。第一层用于控制单管半导体激光器管芯温度;另一层用于及时带走第一层温控产生的热量,并消除环境温度影响,使外腔温度稳定。该温控系统可使所构成激光器的温度稳定在1‰℃量级。对研制的外腔半导体激光器的特性进行测试,其输出功率恒定、模式单一稳定、谱线宽度优于1.4 MHz。

采用中心波长为942.4 nm,线宽大于3.6 nm的半导体激光器,使用Littrow型自准直光栅外腔结构,得到功率恒定、模式单一稳定、线宽优于1.2 MHz(Δλ＜3.5×10-6 nm)的激光输出;使用正弦光频调制方式完成了对远距离的微小振动(纳米量级)的测量,对振动的辐值和频率都具备良好的探测效果.