提出以单缺陷双边带非线性载流子输运方程描述InP∶Fe中光折变动态光栅的写入过程,通过微扰法将非线性方程线性化,从而求得小调制干涉图样下空间电荷场的稳态解,并用耦合波方程建立空间电荷场与增益系数的关系。研究温度、泵浦光强、外加直流电场和入射角对增益系数的影响。结果表明,增益系数存在温度-光强共振,最佳泵浦光强强烈依赖于晶体工作温度;施加直流电场对增益系数有明显提升作用,在10 kV·cm ^-1范围内增益随外加直流电场增加而线性增加;并且,在温度-光强共振条件下存在最佳入射角。在室温为298 K和外加电场为5 kV·cm ^-1时,最佳泵浦光强为218 mW·cm ^-2,最佳入射角为5°。通过InP∶Fe双波混频实验研究泵浦光强、外加直流电场和入射角对增益系数的影响,实验结果表明,增益系数变化规律与理论预测一致,验证了单缺陷双边带模型的合理性,该研究为Ⅲ-Ⅴ族半导体光折变晶体的双波混频研究提供重要的参考价值。

根据动态粒子数光栅形成机理,设计了一种线性双波混频结构的光纤系统。系统中,1490 nm波长分布式反馈(DFB)激光器光源发出的连续激光,通过环形器进入一根3 m长掺铒光纤作为注入光,被与掺铒光纤另一端光学耦合的压电振动镜反射后形成反射光。掺铒光纤中注入光与后向传播的反射光干涉形成驻波场,通过空间烧孔效应沿光纤纵向形成动态粒子数光栅。压电振动镜对反射光波进行相位调制时,环形器反射端口输出的双波混频(TWM)信号可视作输出光波的强度调制。实验中通过此双波混频系统对压电换能器产生的机械振动进行检测,结果表明:光纤双波混频检测系统具有良好的动态响应特性,能够测量50 Hz~10 kHz 的振动信号,采集到的输出信号频率与压电驱动信号频率很好地吻合。

通过对半导体激光阵列进行光谱组束, 使阵列中各个发光单元的光束重叠, 同时锁定在不同的波长上; 将组束后的光束进行频率变换, 组束的各个光束同时满足非线性频率变换中的和频条件, 产生和频的蓝光输出。光谱组束半导体激光阵列增加了参与非线性频率变换半导体激光发光单元的个数, 有利于提高整体频率变换的输出功率。实验采用标准的半导体激光阵列, 组束后连续输出功率为18.2 W, 非线性频率变换产生的蓝光的输出功率为93 mW, 光光转换效率约为0.51%。实验证明了光谱组束半导体激光阵列多谱线频率变换的可行性。

在钢板的生产和使用过程中，钢板厚度的测量极其重要。传统的激光三角法不适合测量粗糙表面物体和多散射介质的厚度。基于硅酸铋光折变晶体搭建了一套自适应的双波混合干涉仪系统，使用该系统精确测量了铝块的厚度。由于光折变效应形成的全息光栅使信号光和参考光发生衍射，解调出超声振动信号。动态全息光栅的形成，能自动滤除环境引起的低频扰动。该系统在厚度测量、粗糙面超声振动测量中具有灵敏度高、调节方便、非接触、价格相对便宜等特点，将来与激光超声技术相结合在内部缺陷检测上有非常广阔的前景。

为了得到双光子光折变晶体中全息屏蔽空间孤子的结果,基于双光束耦合耗散系统和双光子光折变效应,证明了外加偏压的双光子光折变晶体中存在一种新的全息屏蔽空间孤子。此类孤子需要满足两种平衡,一是损耗与增益之间的平衡,增益由抽运光通过两波耦合为信号光提供;二是衍射与非线性之间的平衡,非线性包括外加电场的非均匀屏蔽和两波耦合对折射率的周期性调制。在信号光远小于抽运光的条件下得出了全息亮和暗孤子的解析表达式。研究了全息屏蔽孤子的演化特性。

报道了掺铁（Fe）的钽铌酸钾钠（KNTN）晶体的电光及电控衍射性能。利用顶部籽晶助溶剂法生长了高质量的晶体，居里温度为15 ℃；利用单光束椭偏法测量了晶体的有效二次电光系数Reff，在居里温度附近，Reff高达1.05×10-15m2/V2，电光调制能力相当于铌酸锂的19倍（利用LiNbO3的γ33=30.8×10-12 m/V，偏压为500 V/mm），Reff随着温度的升高而减小。利用二波耦合实验装置测量了晶体的电控衍射性能，当施加在晶体上的电场从0增加到900 V/mm时，晶体的衍射效率先增大后减小，并且在外加电场为700 V/mm时达到最大值80%。结果表明，FeKNTN是一种优异的电光晶体和电控衍射晶体。

We demonstrate a multiple wavelength Brillouin/erbium fiber laser in a linear cavity configuration. The laser cavity is made up of a fiber loop mirror on one end of the resonator and a virtual mirror generated from the distributed stimulated Brillouin scattering effect on the other end. Due to the weak reflectivity provided by the virtual mirror, self-lasing cavity modes are completely suppressed from the laser cavity. At Brillouin pump and 1480-nm pump powers of 2 and 130 mW, respectively, 11 channels of the demonstrated laser with an average total power of 7.13 dBm can freely be tuned over a span of 37-nm wavelength from 1530 to 1567 nm.

设计并制造了一种基于二波混频的高功率单频窄线宽光纤激光器。激光器采用长线形腔结构，以Er3+/Yb3+双包层光纤作为增益介质，利用输出信号光分束反馈注入，与腔内振荡激光混频干涉，形成分布的增益光栅与折射率光栅共同作用选模，获得稳定的1 550.63 nm单频高功率激光输出。在975 nm多模激光二极管(LD)抽运下，激光器抽运阈值光功率为356 mW。当抽运光功率为3.1 W时，激光器输出信号光功率为653.7 mW，对应的光-光转换效率为 21.1%，斜率效率为24.6%，信噪比大于50 dB。用延时自外差方法测量激光器输出的3 dB光谱线宽为5.0 kHz。