法布里-珀罗标准具是一种精密的光学仪器，其光谱窄、精细度高，广泛应用于精细距离的测定、信号的检测分析等。标准具其自身参数的快速测量和准确标定成为诸多光学研究必不可少的步骤。针对法布里-珀罗标准具参数测量，设计快速标定实验方案，采用窄线宽(线宽<1 kHz)激光光源，数字示波器采用泰克DPO4104B(1 GHz，5 GS/s)进行采样存储，直接利用屏幕图像测试并计算标准具的主要参数指标。准确标定了所测法布里-珀罗标准具的自由谱宽、半高全宽、精细度、品质因数以及扫频常数，比较分析了两种不同测试方案所得到结果。为开展法布里-珀罗标准具参数的快速准确标定提供技术参考。

针对传统光谱仪和F-P干涉仪分辨率不能满足窄线宽激光器线宽的测量要求，基于延时自外差法搭建测试平台。设置频谱分析仪分辨率参数抑制噪声实验，通过使用20 km延时光纤、80 MHz声光移频器和50:50光纤耦合器，通过光电探测器实现光电转换并利用频谱分析仪分析测试信号。对频谱分析仪分辨带宽RBW和视觉带宽VBW以及扫频范围(Scan Range)进行优化设置，在不降低测试灵敏度的情况下，将重叠信号分辨开，使其不会过多滤掉高频成分而失真并对线宽功率谱峰值进行洛伦兹曲线拟合。最后得到了1 550 nm波长可调谐光纤激光器(1 520~1 570 nm)的线宽值约为161 kHz，为频谱仪的参数优化设置及窄线宽激光器线宽标定提供了相关参考。

谐振光学环型腔作为光学陀螺的核心敏感单元, 其光学调制谱和与之对应的鉴频曲线的特性成为提高光学陀螺系统检测灵敏度的关键。为了研究光学陀螺的调制和鉴频谱线特性, 优化陀螺性能, 设计并搭建了实验测试系统, 光纤环形谐振腔采用分光比为50∶50、直径17 cm的保偏光纤, 总长2.2 m。使用直流高压放大器扫描窄线宽激光器(线宽小于1 kHz)的压电转化模块,扫描频率和电压分别选取20 Hz和1 V, 使用模拟比例积分电路进行锁频并反馈给激光器的压电转化模块, 使激光器的输出频率跟踪谐振腔实时变化。研究分析了光纤环型谐振腔在两种情况下所对应的透射谱和鉴频曲线: 第一种情况为调制电压分别为2 V和4 V, 对应调制频率从100 kHz到4 MHz变化;第二种情况为当调制频率为900 kHz, 调制电压从2 V到10 V变化。通过实验, 得到了不同调制参数下光学陀螺谱线的谐振深度、半高全宽、线性带宽、动态范围、品质因数、标度因数以及对应的锁频精度七种物理量的详细变化情况, 并进一步得到了静态测试条件下三种陀螺的最佳调制频率及与之所匹配的调制电压。为进一步研究激光调制对光纤环型谐振腔光谱的影响提供指导。

模拟仿真了谐振式光纤环腔的透射谱线以及鉴频曲线, 得透射谱线最低谷值对应为调制谐振点, 鉴频曲线的线性区为陀螺的工作范围区, 线性区中点对应谐振点, 可作为标度因数最大值.为了实现谐振点的高精度锁频和稳频, 设计了谐振式光纤陀螺角速率测定方案, 使用比例积分反馈电路实施锁频, 利用正弦波扫描窄线宽激光器(线宽小于1 kHz)的压电转化模块, 使激光器谐振腔长发生变化, 从而改变其输出频率, 对谐振光纤环腔随外界环境变化同时进行跟踪和锁定.利用线宽法测试并计算出光纤环形谐振腔的品质因数值为107, 对比分析了光纤环腔在谐振点和非谐振点锁定情况下的光电探测实时输出, 并通过转动测试, 得到两种情况下锁定后陀螺的连续转动效果.计算了光纤陀螺系统理论检测灵敏度, 结果表明：谐振点锁定后转动效果对应的陀螺输出电平值为锁定非谐振点转速电平值的3倍, 验证了谐振式光学陀螺谐振点锁频的重要性.

利用不同波长和光强的纳秒激光, 对Kr原子团簇进行了激光电离的飞行时间质谱研究, 观察到Kr高价离子价态显著地依赖于激光波长, 当分别用波长为1064, 532, 355和266 nm的激光照射Kr原子团簇时, 可分辨的离子最高价态分别为+17, +11, +4和+2价; 然而离子价态与激光功率密度的依赖关系并不明显。实验结果支持“多光子电离-逆轫致吸收加热-电子碰撞电离”三步电离模型, 表明电子碰撞电离是高价离子产生的主要途径。

非对称多势垒可获得比双势垒更大的共振隧穿电流及更良好的峰谷比。通过分析单电子对任意势垒透射的理论模型, 建立了任意非对称三势垒模型, 研究了不同偏压和温度对透射系数的影响, 并得出结论, 为进一步设计非对称量子器件提供理论指导。

共振隧穿是电子的隧穿概率在某一个能量值附近以尖锐的峰值形式出现的隧穿, 是目前为止最有希望应用到实际电 路和系统的量子器件之一,其特点是器件的响应速度非常快。用传递矩阵的方法分别计算了在外加偏压下, 对称双势垒、三势垒应变量子阱结构的透射系数与入射电子能量和隧穿电流与偏置电压的关系,模拟了应变多量子 阱结构的隧穿系数和 I-V 特性曲线。计算得到隧穿电流峰值位置与实验测试值符合得很好,对于设计共振隧穿二极管 并为进一步实验提供理论指导具有重要的意义。