介绍了一种无法拉第旋光器的驻波腔再生放大器，通过利用偏振片的剩余反射率，实现种子激光注入与再生腔输出激光输出的光路分离。最终，在10 kHz重复频率下，实现了平均功率为4.87 W的放大皮秒脉冲激光输出，对应的脉冲宽度为53 ps，激光光束质量因子为M²<1.19。

为解决光纤干涉仪输出条纹可见度受单模光纤双折射效应引起的偏振衰落影响,提出一种消除偏振衰落的简单方法,该方法可同时实现光纤干涉仪传感器的空间点探测。设计一种内置旋转角度为45°的法拉第旋光器的传感探头,将其与旋转角度为45°的法拉第旋转镜分别加在Michelson光纤干涉仪的两端。对干涉仪系统进行了理论计算分析,在外界环境变化和偏振控制器改变条件下进行干涉仪可见度测量实验。结果表明:该方法在对外界进行点探测的同时能够有效克服光纤干涉仪的偏振衰落,得到了变化小于0.9% 的干涉稳定度。

为了降低传感光纤的线双折射对全光纤电流互感器测量准确度的影响, 将旋转高双折射(SHB)光纤作为互感器的传感光纤。根据琼斯矩阵, 建立了互感器数学模型。研究了平面镜和法拉第旋转镜对基于SHB光纤的反射干涉式互感器测量准确度的影响, 分析了SHB光纤的旋转比与互感器抗温度扰动能力之间的关系, 讨论了使用光纤1/4波片对基于SHB光纤的互感器进行误差补偿的方案。结果表明, 在平面镜式互感器中, 采用谐波相除法、闭环信号调制法可以消除SHB光纤的长度敏感性。当旋转比大于30时, 在-40~60 ℃温度范围内, 标度因数的变化小于0.2%。在相同条件下,法拉第旋转镜式互感器中SHB光纤所需的最小旋转比为3.4, 可见法拉第旋转镜提高了互感器的温度稳定性, 选择合适的1/4波片可以补偿由SHB光纤线双折射引起的互感器标度因数温度误差。

An all-fiber Faraday rotator isolation rate measurement system is designed and realized. The system has tremendous advantage for large aperture Faraday isolator on-line measurement due to its flexible alignment and more compaction. Employing the method of relative transmission measurement and transmissions contrasting between static and operating states, single-shot isolation-rate measurement is achieved. The available measurement range larger than 33 dB is demonstrated experimentally. And the potential to get measurement range larger than 50 dB by adjusting the coupling rate of the fiber couplers is affirmed. Measurement accuracy of 2.2%of PV value is achieved even while keeping the input pulse energy and polarization in random vibration, which illustrates that the influence of the input pulse energy and polarization vibration on the measurement accuracy is eliminated.

An all-fiber Faraday rotator isolation rate measurement system is designed and realized. The system has tremendous advantage for large aperture Faraday isolator on-line measurement due to its flexible alignment and more compaction. Employing the method of relative transmission measurement and transmissions contrasting between static and operating states, single-shot isolation-rate measurement is achieved. The available measurement range larger than 33 dB is demonstrated experimentally. And the potential to get measurement range larger than 50 dB by adjusting the coupling rate of the fiber couplers is affirmed. Measurement accuracy of 2.2%of PV value is achieved even while keeping the input pulse energy and polarization in random vibration, which illustrates that the influence of the input pulse energy and polarization vibration on the measurement accuracy is eliminated.

采用磁光晶体薄膜、半波片、偏振分束器、偏振合束器和高速法拉第转子等元器件研制了一种具有新型光路的1×2全光纤磁光开关，以用于全光网络通信. 采用雪崩晶体管设计和制作了多种纳秒脉冲发生器，用于驱动法拉第转子中的微型螺线管. 对螺线管的尺寸和结构布局进行了优化设计，并分析螺线管的磁场强度和自感系数等性能参量，以提高磁光开关的开关速度. 磁光开关的性能测试结果表明，纳秒脉冲上升时间为2~5 ns、脉冲宽度为6~12 ns、脉冲幅值为30~150 V. 磁光开关的插入损耗为1.55 dB，串扰为23.69 dB，消光比为-23.69 dB，开关时间为100~400 ns. 该全光纤磁光开关的开关时间已达到纳秒量级.

针对高功率灯泵浦棒状Nd：YAG激光器用于百微米激光打孔过程中出现的孔周围大面积光晕的现象, 从理论上分析了加入45°法拉第旋转器可以均匀激光器中激光晶体径向、切向热焦距, 减小这两个方向的热焦距差。在实验上获得了更大功率的激光输出, 并且通过打孔实验, 与未加法拉第旋转器激光打孔孔貌相比较, 打孔质量得到改善。

研究了法拉第旋转镜用于补偿单模光纤中1 550 nm单光子传输的偏振漂移特性.比较了不同平均光子数下经由不同长度单模光纤传输后单光子偏振漂移的差异，以及使用法拉第旋转镜的偏振漂移抑制比.实验结果表明,在50 km光纤50 kcps光子计数(光强)下偏振漂移改善最优，偏振漂移抑制比达25.3.

旋光玻璃广泛用于激光的调制、偏转、开关和高功率激光系统的隔离器。旋光玻璃的主要性质为费尔德常数。含高顺磁离子的旋光玻璃具有大的费尔德常数,可见区高透过等优点。具有较大磁矩和较低f-d跃迁能隙的顺磁离子铽应具有大的费尔德常数。本工作以高Tb2O3含量的Tb2O3-B2O3-Al2O3-SiO2为基本系统。研究玻璃的形成;测定了不同Tb3+离子浓度时的费尔德常数,符合线性关系;调整玻璃组成以避免析晶,发展了波长632 nm的费尔德常数为75.1-116.4 rad/(T·m)的TG20,TG28,TG32旋光玻璃系列。建立了10升规模铂坩埚高温熔炉,成形和退火设备。形成口径30 cm旋光玻璃的生产能力。产品的1054 nm光吸收小于0.008 cm-1,1 ns的激光破坏阈值大于8 J/cm2,透过波前畸变小于五分之一波长。所制造的旋光玻璃已用于美国Lawrence Livermore国家实验室,中国“神光Ⅱ”升级,英国Rutherford实验室的Vulcan Laser System和CNRS CEA Luli等高功率激光系统。

介绍了高Verdet常数法拉第旋光玻璃的研究结果。选择了Tb2O3-B2O3—Al2O3—SiO2系统为基础,研究玻璃形成.得到了高Tb2O3含量下稳定的玻璃组成TG28,并获得了0.5L规模下高质量的玻璃样品。研究了TG28玻璃的物理化学性质及熔制工艺,实验表明TG28玻璃的Verdet常数可高达—97.44 Rad/T·m。此结果表明了进一步提高Verdet常数的可能性。