以光纤光栅对为激光腔、双包层掺镱光纤为增益介质、976 nm半导体激光器为泵浦源，研制全光纤化的1 150 nm波段长波光纤激光振荡器.在室温下实现了最大平均输出功率为12.7 W的1 150 nm波段单模光纤激光输出，激光振荡器的光光转换效率为42.33%.最大功率输出时，激光中心波长为1 150.48 nm，光谱的3 dB线宽为0.45 nm，边模抑制比达38 dB.该研究对研制1 150 nm波段高功率光纤激光振荡器具有一定的参考价值.

分别用980 nm和830 nm的半导体激光器作为泵浦源激发铋/铒共掺光纤，采用前向和背向泵浦方式分析放大的自发辐射谱特性.实验结果表明：随着泵浦功率的增大，荧光强度显著增强.利用980 nm半导体激光器，采用前向泵浦方式可激发以1 142 nm和1 536 nm为中心的两个辐射带，以1 142 nm为最高辐射峰的3 dB带宽是141 nm，以1 536 nm为最高辐射峰的3 dB带宽是29 nm.利用830 nm半导体激光器，采用前向泵浦方式可激发以1 421 nm为中心的荧光谱，3 dB带宽是447 nm.980 nm和830 nm激光器分别前向泵浦铋/铒共掺光纤时，随着光纤长度的增加，荧光先增强后减弱；分别背向泵浦铋/铒共掺光纤时，随着光纤长度的增加，荧光强度先逐渐增强后保持稳定.在25~80℃的温度范围内，铋/铒共掺光纤的荧光强度几乎不受温度的影响.使用980 nm和830 nm泵浦源同时激发铋/铒共掺光纤，结果表明铋/铒共掺光纤的发光中心具有相对独立性，发光范围存在部分重叠.

利用980 nm半导体激光器作为泵浦源,测量了25 cm掺铒光纤的ASE (自发辐射)谱特性,采用L-M (莱文伯-马克特)算法和最小二乘法对实验数据进行拟合,得到了掺铒光纤ASE谱的经验公式.研究结果表明,掺铒光纤ASE谱双峰的中心波长分别为1 530.951和1 555.964 nm,R-square(拟合优度)的值达到0.980 72,残差平方和值为4.447 69×10-9.

为了深入研究光抽运垂直外腔面发射激光器的增益特性，以InGaAs/GaAs应变量子阱系统为例，建立了将带隙、带边不连续性计算和带结构计算系统结合起来的完整体系，考虑在应变影响下能带及波函数的混合效应。利用有限差分法对含6×6 Luttinger-Kohn哈密顿量的有效质量方程精确求解，得到了InGaAs/GaAs应变量子阱导带、价带的能带结构和包络函数，然后选用Lorentzian线形函数，数值模拟了量子阱的材料增益谱和自发辐射谱。最后讨论了阱宽、载流子浓度、温度等因素对量子阱材料增益的影响，为光抽运垂直外腔面发射激光器的优化设计提供了理论依据。

通过求解修正的基于k·p方法的有效质量哈密顿方程并与泊松方程进行自洽, 得到在极化效应影响下InGaN/GaN多量子阱的能带结构和自发辐射谱。计算结果表明, 极化效应使InGaN/GaN多量子阱结构的带边由方形势变成三角形势, 使导带和价带间的带隙宽度减小导致发光峰值波长红移, 并使电子和空穴的分布产生空间分离从而减小发光效率。同时, 随着InGaN/GaN多量子阱结构阱层In组分的增多或阱层宽度的增加, 极化效应带来的发光峰值波长红移效果进一步增强。

从理论上研究了四能级原子系统的自发辐射谱的性质，并讨论了原子各能级布居数随时间的演化情况。该四能级原子被一个相干探测场、一个耦合激光场和一个低频微波场驱动，其中两个上能级由低频微波场耦合。研究表明，通过控制低频微波场的位相和振幅，可以得到各种不同的光谱特征，如谱线变窄，谱线增强，谱线被抑制，完全荧光猝灭等现象。

在离子波纹摆动器中, 提出改变电子束的入射方向, 这种方法保证了离子波纹场的纵向分量为零,从而消除了纵向电场对离子波纹摆动器的影响。在小振幅条件下,给出了摆动器的工作方程,导出了电子束的运动轨迹、自发辐射谱分布及该摆动器的小信号增益。

报道了利用980 nm波长的单抽运光源抽运掺铒光纤得到的放大自发辐射谱(ASE谱)特性，对在较小抽运功率条件下得到的掺铒光纤荧光谱特征图进行了探讨；在此基础上对采用两个980 nm LD作抽运光源的掺铒光纤放大器(EDFA)的噪声特性进行了实验研究，得到具有良好噪声特性的结果。

在考虑平面型摆动器(Wiggler)场误差ΔB(z)的情况下，求解电子在磁场中运动的洛仑兹(Lorentz)方程，得到场误差对电子横向速度的改变，然后作傅里叶变换即为电子自发辐射谱的改变。并讨论了各种场误差对自由电子激光器自发辐射谱的影响，选择北京自由电子激光器(BFEL)参数，进行模拟，最后确定出各种场误差的可接受条件。

利用射线法和平均载流子分布近似[1，2]，从理论上预言了用阈值以下半导体激光器的端面输出谱来确定自发辐射谱的可能性。在此基础上，通过实验测得的阈值以下半导体激光器的端面输出谱确定了自发辐射谱，并且对自发辐射谱和增益谱进行了比较和分析。