利用激光多纵模拍频频率与谐振腔色散系数的关系实现光纤的色散测量.测量系统采用可调光纤Fabry-Perot滤波器与光环行器构成窄带波长可调反射镜, 作为光纤激光器的后腔镜, 以光纤Sagnac干涉器作为前腔镜.将待测光纤置于谐振腔内, 用频谱分析仪测量激光器拍频频率随激光输出波长的变化, 得到待测光纤的色散系数.用该系统分别测量了色散补偿光纤和标准单模光纤的色散系数, 实验结果表明该方法能够满足通信光纤的色散测量要求.该系统测量速度快、成本低、结构简单, 具有良好的应用前景.

为了适应高速率大色散光纤信道对链路色散的精确补偿要求, 研究并提出了一种基于射频信号2阶零功率点的信道色散测量方案。采用信号两边带的位相差来测量光纤链路中的色散值, 通过在发射端加载射频信号, 可以得到接收端射频信号功率大小随链路色散值的周期性变化关系, 从仿真光纤链路色散随射频信号频率的变化曲线获得接收端射频信号2阶零功率点位置。结果表明, 基于射频信号2阶零功率的信号测量方案色散测量误差可控制在±10ps/nm范围内。相较于1阶零功率点, 基于射频信号2阶零功率点信道色散测量方案可满足高速率、长距离大色散光纤信道对色散值的精确测量需求。

将色散测量方法和快速扫描延迟线技术相结合, 在谱域光学相干层析系统中实现了对群延迟色散的精确补偿.在该方法中, 先在样品臂中放入平面反射镜, 等间隔移动参考臂中快速扫描延迟线系统中光栅的位置, 同时测量系统参考臂和样品臂之间的群延迟色散差值.当该值为零时, 则表明系统色散匹配.将该方法与基于点扩散函数半高宽的方法进行比较, 发现基于半高宽方法的测量误差为4.43%, 而该方法的测量误差为0.76%；在色散补偿过程中, 随着色散匹配点的靠近, 半高宽方法的灵敏度由92.105 3 fs2减小到1.344 7×103 fs2, 而新方法的灵敏度则保持165.789 5 fs2, 表明本文提出的色散补偿法具有较高的色散补偿准确度和灵敏度.实验表明, 色散补偿后的系统分辨率接近理论值；在补偿系统色散的同时, 还可以根据测量所得色散值的符号来判定光栅的移动方向, 从而更容易地完成补偿工作.

使用脉宽为1.6 ps的脉冲光抽运0.6 m长的光子晶体光纤，测量由光纤中自发四波混频过程所产生光子对的频谱，并利用所获得的相位匹配数据确定了待测光纤的色散。当抽运光的中心波长以1 nm的步长，在1037 ~1047 nm的范围内变化时，通过可调谐滤波器和单光子探测器测量光子晶体光纤产生的信号和闲频光子对的频谱，从而获得11组四波混频相位匹配数据。然后使用阶跃有效折射率模型对所获得的相位匹配数据进行拟合，得出待测光子晶体光纤的纤芯半径和包层空气比的有效值分别为0.949 μm和29.52%，并在此基础上计算了光纤的色散及全频谱范围内的四波混频相位匹配曲线。实验结果显示，曲线预测值与实测值之间误差小于0.1%。

色散是光子晶体光纤最为重要的特征参量之一。在分析当前各数值计算方法特点的基础上，将最简单的经验公式法和基于多级法的光学系统超高节免设备(CUDOS)仿真软件结合起来，对全内反射型光子晶体光纤的色散特性进行了数值计算，分析了孔径d、孔间距Λ以及d/Λ对色散的影响，得到了一些对于光子晶体光纤的设计具有一定的指导意义的结论。同时，利用之前搭建的基于超连续谱白光干涉仪的超宽波段、高精度色散测量系统，对孔径d=2.17 μm、孔间距Λ=3.47 μm的全内反射型光子晶体光纤的色散系数进行了测量。实验结果与数值计算的结果基本吻合，零色散点基本一致，理论值和实验值分别为1.018 μm和0.973 μm，较好地验证了数值计算方法和色散测量系统的有效性。

针对当前各种色散测量方法的不足，结合光子晶体光纤(PCF)易于产生超连续谱和白光干涉仪测量精度高的特点，设计并搭建了一套基于超连续谱马赫曾德尔白光干涉仪的色散测量系统，实现了光子晶体光纤的高精度和宽波段色散测量。利用该系统对一种纤芯直径约为5 μm，空气孔直径为3.54 μm，孔间距为5.52 μm的全内反射型光子晶体光纤的色散特性进行了测量，实验结果与数值计算的结果基本一致，零色散点相差小于50 nm，较好地验证了测量方法和实验系统的有效性。

提出了一种能同时测量高射频火炮射击速度和密集度的大面积激光光幕靶设计方案。采用半导体激光脉冲调制、光电传感器列阵接收和单片机数字处理技术，不仅实现了光靶与计时系统一体化，而且有效地去除诸如炮口闪光、外界自然光及蚊虫等干扰，提高了测量的灵敏度、精度和可靠性。