扫频光源是目前光学相干层析成像的关键部分，其光谱带宽和瞬时线宽分别影响着成像系统的轴向分辨率和成像深度。在单一滤波器中，这两者相互制约。针对这一情况，提出了一个利用两种滤波器组合优化的扫频光源系统。以双半导体光放大器并联作为增益介质，将声光可调滤波器（AOTF）和法布里-珀罗可调滤波器（FFP-TF）串联接入环形腔内进行双重滤波。其中AOTF的调谐范围和瞬时线宽均较宽，FFP-TF与之相反，经同步匹配设置后，两者协调工作，能够发挥各自的优势。通过搭建系统，获得了中心波长为1 316 nm的扫频激光输出，其光谱是1 235~1 380 nm，调谐范围是145 nm，瞬时线宽小于0.02 nm，扫频速度为1.35 kHz，输出光功率为0.48 mW。该扫频光源能够克服单一滤波器的固有缺陷，实现宽光谱带宽与窄瞬时线宽的有效统一，对成像综合性能的优化具有重要意义。

为了标定扫描式棱镜太阳光谱仪的棱镜不同转动角度对应的中心波长和光谱带宽, 利用了一种棱镜扫描方法对太阳光谱仪的光谱响应函数进行测量。 该方法使用固定的单色光波长, 控制棱镜转动实现单色光的像在探测器位置扫描, 并通过坐标映射得到响应位置的光谱响应函数。 文中根据光谱响应函数的定义, 推导出棱镜扫描法与单色仪波长扫描方法波长定标原理上的等效性。 之后分别以532 nm固体激光器和632.8 nm氦氖激光器为光源, 使用棱镜扫描法测量太阳光谱仪对应波长位置的光谱响应函数, 并以单色仪波长扫描法实验作为对比。 实验结果表明, 对于扫描式棱镜太阳光谱仪, 棱镜扫描法测量的中心波长分别为531.86和632.67 nm, 其准确度优于单色仪波长扫描法测得的531.39和631.97 nm。 由于不受单色仪性能的限制, 前者测量的光谱带宽值也优于后者。 最后以汞灯为光源使用棱镜扫描法对太阳光谱仪进行了光谱定标实验, 实现了特征光谱定标法结合棱镜扫描法对中心波长及光谱带宽的标定。 该方法同样可以应用于扫描式光栅光谱仪以及单色仪的光谱定标。

RGB三基色的LCD显示器件在高端的应用领域已经不能满足细节显示要求。研究发现可以增加基色的数量, 如黄色, 形成RYGB四基色, 实验证明显示的色域有明显的改善。文中首先研究LCD的电光特性, 而后重点研究频谱带宽对LCD电光特性的影响。在1 kHz固定频率驱动下, 通过改变电压来改变LCD的透过率, 随着驱动电压的变化, LCD的透过率有较大变化。选取四种基色对应的波长, 研究它们的电光特性曲线, 得出LCD四基色的电光特性曲线随电压变化的趋势一致；研究不同带宽下四基色波长的透过率, 得出带宽对红、黄、绿三种基色的透过率影响不大, 而带宽对蓝基色的透过率影响较大。

研究了光谱带宽表征GaN 蓝色发光二极管(LED)结温的最优方式。测量了10只GaN 蓝色LED 在不同驱动电流和不同热沉温度下的归一化光谱功率分布和结温，采用最小二乘法分析得到不同n 值的光谱带宽Δλn 表征结温的公式，比较了该公式和电压法得到的结温之间的差别以及差别最小时的最优n 值。研究表明采用不同n 值的Δλn均能够表征结温。随着n 值减小，Δλn 表征结温的误差先减小后增大。最优n 值与光谱仪的测量误差有关。采用Hass2000型光谱仪时最优n 值为0.2或0.3。该研究对提高GaN 基LED 结温的测量准确度具有重要意义。

A simple model is presented to analyze the spectral shape and bandwidth dependence of the pulsecontrast and compressed pulse width in the chirped pulse amplification. The parameters of the 30 fslaser system are demonstrated as examples. Comparing with Top hat, Lorentzian, Sech2, Gaussian, 2ndSuper Gaussian and 10th Super Gaussian spectral pulse shape, the 2nd Super Gaussian spectral pulseshape can obtain better contrast in the case of less spectral bottom width. Those results are helpful tofind an optimized spectral shape in the chirped pulse amplification.

为了对PGP成像光谱仪所获得的光谱数据进行定量化分析, 需对PGP成像光谱仪进行光谱定标, 以获得各光谱通道的中心波长、 光谱分辨率及成像光谱仪的光谱弯曲等光谱特性信息。采用单色准直光法设计了一套全视场自动化的光谱定标系统, 系统中引入球面镜为待测的成像光谱仪光谱定标提供准直光, 通过可自动控制的折转镜改变定标入射光线的入射角, 以此实现待测成像光谱仪空间维不同视场的自动化光谱定标。运用该定标系统对PGP成像光谱仪进行光谱定标实验, 得到该成像光谱仪的光谱性能参数, 并结合定标系统的结构特点, 对实验的结果进行了精度分析。实验分析结果表明该系统对PGP成像光谱仪的中心波长定标精度达到0.1 nm, 光谱分辨率定标精度达到1.3%。该研究设计的全视场自动化光谱定标系统具有结构新颖紧凑、 通用性较强、 光谱定标精度较高等特点, 且由于自动化的控制, 避免了由于人为参与定标过程所带来的额外误差。该系统可用于实现PGP成像光谱仪及其他同类型成像光谱仪的光谱定标。

光束合成是提高激光功率及光束质量的一种有效方法，啁啾脉冲高斯光束的各参数都会影响合成的效果。利用夫琅禾费衍射积分公式导出了两束啁啾脉冲高斯光束合成的远场光强的解析式，得知远场光强与啁啾参数、脉宽及谱宽等参数有关。对远场光强进行了数值模拟，结果表明: 对甚多束光束合成而言，单元激光间的啁啾参数增大、脉宽差值减小或者谱宽差值增大，均有利于轴上光强的增大及远场光强分布集中于传输轴附近。

啁啾脉冲光束的远场特性对其具体应用具有重要意义。利用夫琅禾费衍射积分公式导出了啁啾脉冲高斯光束远场光强分布的解析式，并通过数值计算分析了啁啾参数对远场分布的影响。结果表明，脉冲光束的远场中心光强随着脉宽的减小而增大，其远场轴上功率谱随着脉宽的增大而减小，与普通脉冲高斯光束相比，脉宽的变化对于啁啾脉冲光束的影响更大。脉冲光束的中心光强也随着谱宽的增大而增大,但啁啾参数的变化不会对其产生影响。

为了克服经典光谱仪中由于入射狭缝的遮挡导致的系统内光通量很小的缺点，提出了一种新型阿达玛变换光谱仪的设计理念. 给出了以柱面镜来整形光束的方法，利用理论计算得出含有数字微镜阵列光谱仪的光谱分辨能力和像元分辨能力，确定了该类光谱仪的极限分辨率.根据几何光学成像理论，提出一种增大成像透镜焦距的优化方案，可以提高光谱分辨率，并且更有益于机械装调. 实验结果表明，该阿达玛变换光谱仪具有高光通量、提高5倍的信噪比、较小的光谱带宽(3.5 nm)等特点，可为微弱光谱信号的检测提供便利条件；光谱仪选择的近红外探测器无需制冷，降低了阿达玛变换光谱仪的制作成本，具有更强的市场竞争力.