设计了一种基于鱼眼镜头的高效率光纤阵列耦合系统, 并将其应用于多点光子多普勒测速仪, 可以在爆轰物理、冲击波物理和强激光等众多领域中开展多点测速。为满足大范围的空间光进行聚焦, 设计了一款视场角为120°的大视场高分辨率低畸变的鱼眼镜头, 再将光纤端面整体抛光8°角度进行阵列排布后与鱼眼镜头耦合, 通过采用高精度机械零件及定心装调进行准确定位, 使光纤阵列的中心与鱼眼镜头焦面重合, 实现鱼眼镜头与光纤阵列的精密机械耦合。最后对所涉及的光纤机械耦合型鱼眼镜头组件的回波损耗进行了实际测量和讨论, 经过验证该组件的37根光纤束每根的回波损耗大于55dB, 符合设计指标要求。

针对传统光损耗测试仪存在预热时间长、温度变化对红外光源输出功率变化影响较大等不足,提出了用正弦波信号对红外光源进行调制的方案。此方法有效解决了这些问题,获得了较好的测试效果。首先,介绍了三种正弦波信号的产生方法,其中直接数字式频率合成(Direct Digital Synthesis, DDS)方法产生的正弦波具有较高的频率分辨率和频率稳定度。其次,介绍了DDS芯片AD9832的内部构造及转换原理,将其产生的正弦波信号应用到光损耗测试仪中。比较了正弦波信号调制前后以及预热前后红外光源功率的变化情况。结果表明,经过正弦波调制的红外光源的稳定性明显优于调制前,用户能更方便地进行快速光损耗测试。

提出一种在线同步监测光纤布拉格光栅(FBG)损耗与折射率增长的方法,深入分析FBG的损耗特性在刻写时的演变过程,实验结果显示FBG的损耗系数α随耦合系数κ线性增长。为了优化FBG的损耗性能,采用损耗-耦合斜率系数α/κ衡量FBG损耗特性,结果表明:增加光纤与相位掩模板距离和使用0级衍射光衍射效率更强的相位掩模板均会使FBG的损耗-耦合斜率系数更大,这可能是与耦合系数无关的背景折射率增加所致;而且相比于载氢,采用载氘增敏方式可使FBG在1550 nm附近的损耗-耦合斜率系数下降50%以上。

为精确地测量合肥电子储存环电子束的能量，建立了一套束流损失的测量装置，选择了一款对低能光子探测效率高的塑料闪烁体探测器，根据测量到的束流损失信号研制了一套数字化的信号处理电路，并进行了实际测量。测量结果表明该束流损失测量系统能够精确、灵敏地反映出束流损失的变化，可以用于自旋共振退极化法标定电子束能量的实验；并介绍了自旋共振退极化法的测量原理及依据的理论基础。

基于法布里珀罗(F-P)腔理论建立了一种简单有效的硅绝缘体(SOI)光波导损耗测量方法。该方法采用端面耦合，通过测试波导反射功率谱并利用傅里叶频谱信息，完成波导损耗的测量。推导中指出了无法直接利用反射谱F-P峰峰谷值求解损耗的限制因素。应用该方法实现了对刻蚀深度为750 nm和宽度为1200 nm的SOI脊形波导损耗的测量，表明该测量方法能够对小尺寸、低损耗波导实现较高精度的损耗测量。

微纳光波导的基本功能是实现光波的低损耗传输, 是芯片光互连的基础, 其传输损耗是评价微纳光波导加工质量和传输性能的基本指标。微纳光波导由于其尺寸比常规光波导小1～2个数量级, 光耦合的难度和不确定性都很大, 造成传输损耗的测量相对困难。探讨了可用于微纳光波导传输损耗测试表征的几种方法, 包括截断法、法布里-珀罗(Fabry-Pérot,F-P)腔谐振谱条纹对比度分析法、傅里叶(Fourier)变换法等, 对上述方法在测试精度、适用条件方面进行了分析对比。研究表明, 截断法受光纤耦合不确定性的影响测量误差较大; F-P腔谐振谱条纹对比度分析法能够消除光纤耦合不确定带来的误差, 但是只能测量单一F-P谐振腔的波导结构, 无法测量复杂的多腔结构; 傅里叶变换法能够消除波导和光纤耦合状态的不固定带来的误差, 并通过相邻峰位的比值来提取出波导的传输损耗。