提出基于萤火虫算法与LM(Levenberg-Marquardt)算法相结合的FA-LMBP混合神经网络算法图像压缩模型。利用该模型进行求解时,通过萤火虫算法按照目标函数进行全局搜索,得到反向传播(BP)神经网络的一组权阈值最优近似解,以该近似解作为BP模型初值,利用LM算法对这组权阈值进行二次优化训练,得到最终的图像压缩模型。实验结果表明,在相同训练次数和相同误差精度下,基于FA-LMBP混合神经网络算法的压缩图像模型重建质量明显高于BP算法和LMBP算法模型。

运用分步傅里叶变换法对适用于超短艾里脉冲的高阶耦合非线性薛定谔方程进行了求解，利用Matlab软件对超短艾里脉冲在单模光纤中传输时相互作用的演化过程进行了数值模拟。结果表明，负三阶色散效应可加快波包的渗透速度，超短脉冲可传输更远距离；正三阶色散效应可减慢超短脉冲的传输，当三阶色散系数足够大时脉冲前沿处的振荡转移到后沿处。自陡峭效应通过孤子分裂的形式使超短脉冲产生时域位移，内拉曼效应导致脉冲在波长较长一侧产生拉曼自频移，且超短脉冲的能量由前沿处转移到后沿处。自陡峭效应和内拉曼效应的共同作用导致超短脉冲产生时域位移且脉冲前沿处的能量会转移到后沿处。三阶色散效应、自陡峭效应、内拉曼效应三者同时存在时会显著影响超短艾里脉冲相互作用的自弯曲特性和自加速特性。

针对当前**红外成像仪器小型化及宽温度适应性的需要,采用光学被动式无热化方法对8～12 μm波段设计了一款镜头。该镜头F数为1、焦距为40 mm、视场为16.8°、温度适应范围为-40~65 ℃。设计结果显示,在要求的温度范围内,系统无需调焦,像质接近衍射极限,达到无热化的性能要求。

依据拉曼效应下光子晶体光纤所满足的非线性相干耦合薛定谔方程，在两偏振方向输入不同频率激光脉冲时，导出了增益的表达式。通过数值模拟，其结果表明与不考虑拉曼效应时相比，增益谱的对称性遭到破坏。当两偏振模同处于正常色散区和反常色散区时高阶色散的增加会造成增益谱展宽，峰值降低。而当两偏振模处于不同的色散区时，高阶色散的影响并不明显。同时模拟结果表明两偏振模的色散系数主要对斯托克斯部分和反斯托克斯部分的增益谱产生影响。

利用光脉冲在非线性光纤中传播时所满足的波动方程，导出了在拉曼效应和参量放大共同作用下，激光脉冲在低双折射光纤中传输时所满足的耦合模方程。给出了沿光纤的快轴输入线偏振光抽运时，在拉曼效应和参量放大共同作用下的增益。结果表明，拉曼效应可导致参量放大下的斯托克斯波与反斯托克斯波的增益谱由对称变为不对称。输入不同的功率或传输常数差，增益谱的峰值和位置均会随之发生变化。

根据参量放大和拉曼效应共同作用下的耦合波方程，在考虑高阶色散情况下，当输入泵浦波偏振方向同双折射轴成45°时，通过引入拉曼增益的洛伦兹模型，研究了高双折射光纤中，参量放大和拉曼效应共同作用下的增益谱随相关参量的变化关系。结果表明: 高双折射光纤中,在不同色散区，不同的输入参量(输入功率、群速度失配等)条件下，参量放大和拉曼效应共同作用下的增益谱受到高阶色散的影响，增益谱的结构、强度和谱宽产生了变化, 高阶色散对增益谱的影响不可忽略; 可以利用增益谱在大群速度失配区域远离中心频率偏移的性质，提取T频率脉冲。

光子晶体光纤（PFC）有着传统光纤无法比拟的优良特性，特别是具有极好的非线性效应和双折射效应；当输入抽运波偏振方向同双折射轴成45°时，通过引入拉曼增益的洛伦兹模型，研究了光子晶体光纤中在参变放大和拉曼散射共同作用下的增益谱特性。结果表明，由于参变放大和拉曼散射的相互作用，输入功率和群速度失配对光子晶体光纤的增益有重要影响。随着输入功率和群速度失配的增大，增益谱强度增强，宽度加宽。在反常色散区，输入功率较大并达到稳定时，斯托克斯波增益谱呈现多峰结构；在正常色散区，斯托克斯波增益大于反斯托克斯增益。当满足一定关系时，在光子晶体光纤中传播的抽运波可以分解为脉冲序列，由此分离和提取T频脉冲。

利用一种生物光致变色材料—基因突变菌紫质BR-D96N薄膜的光致变色特性，实现了可擦写式共线全息图像存储实验.对于光密度为3.0的BR-D96N薄膜，在700 mW/cm2的记录光强下(波长为632.8 nm，物光、参考光光强比为约1∶1.2)，全息图建立的最佳曝光时间约为3s，最佳再现光强约为50 mW/cm2，全息图寿命约为10 min.实验表明：共线全息存储技术光学系统简单，系统体积小，受存储环境的影响低，并能够实现高密度存储；同时也实验验证了BR-D96N薄膜具有响应速度快，感光灵敏度高，擦写次数高，稳定耐用，使用方便等优点，可以作为一种较灵敏的可擦写共线全息记录介质.

全息光存储以其高密度、大容量、高速并行数据存取而成为光存储领域的一个重要研究方向。生物光致变色材料——菌紫质是一种新型可擦重写全息记录介质。实验证明了使用菌紫质薄膜进行角度复用和偏振复用全息存储的可行性。利用菌紫质的光致变色特性,采用90°角度复用全息存储光路,在BR-D96N薄膜样品同一位置上实现了6幅全息图存储,并分别读出了无串扰的再现像。利用菌紫质薄膜的光致各向异性进行了偏振复用全息存储,在BR-D96N薄膜样品的同一位置上存储了两幅正交偏振光记录的图像,用原参考光再现和偏振片选择,可分别读出这两幅图像。

基因改性细菌视紫红质BR-D96N由于M态寿命的延长而具有显著的光致变色特性.根据Kramers-Kronig变换关系,样品吸收光谱的变化会引起样品折射率的变化.本文首先从实验上测量了BR-D96N薄膜样品在光激发前后的吸收光谱,然后根据Kramers-Kronig变换关系,理论计算了对应此光致变色光谱变化的光致折射率变化光谱.实验上为了直接测量样品的光致折射率变化,采用Michelson干涉方法测量BR-D96N薄膜在不同探测波?は碌墓庵抡凵渎时浠?并与理论计算曲线进行了比较.