体全息光栅透镜的设计和应用

设计了一种新型的体全息光栅透镜，在一块光学平板(体全息记录材料)内可以将输入光束产生横向传输并聚焦，或对输入光点产生横传的准直．它由一束平面波和一束球面波正交入射到光学平板上干涉形成的．研究了该体全息透镜的光栅间距变化情况，为设计和制备体全息光栅透镜及相关器件提供了理论依据．基于两光束耦合波理论，得到了该光栅透镜的耦合波方程，近似计算了该透镜的衍射效率及其达到高衍射效率时透镜的最佳尺寸．最后，讨论了该透镜在集成光学等领域中的应用．

长周期光纤光栅波导色散因子和有效折射率热光系数的测量

对串联的长周期光纤光栅(CLPFG)的透射谱特性进行了理论分析和实验研究。分析表明，长周期光纤光栅中纤芯模和包层模之间的马赫-曾德尔干涉效应导致在长周期光纤光栅谐振峰内的梳状滤波结构特性；其峰值位置和峰间距同串联区光纤的长度以及光纤的波导色散因子有关。测量了长周期光纤光栅的透射谱，并研究了其温度特性。根据测量数据，得到对应于1554nm波长处，所用单模光纤HE14模的波导色散因子γ为0．874；纤芯／包层有效折射率差的热光系数为4．8×10^-5℃^-1。并对这一测试方法和结果，以及长周期光纤光栅的应用进

基于3×3耦合器的马赫-曾德尔干涉仪的光纤光栅波长解调技术

介绍了一种基于3×3和2×2光纤耦合器构成的非平衡马赫-曾德尔干涉仪的波长解调方案。理论分析和数据对比表明，相对于由两个2×2光纤耦合器构成的马赫-曾德尔干涉仪，本干涉仪具有宽谱的灵敏度、能跟踪波长的变化方向和相位展开的优点，实验方案用于测量固定在悬臂梁上的传感光纤布拉格光栅（FBG）的峰值波长变化，获得了±1pm的静态波长解调精度，在10Hz处的动态分辨率为27nε/√Hz。相位展开算法使得应变测量范围达到了2014με，对应的相位变化为3．22π。

强外加电场与大调制度下光折变动力学光栅形成研究

强外加电场与大调制度在光折变效应的研究中已经得到了广泛应用。采用PDECOL算法, 严格求解光折变带输运方程, 得到外加电场时不同调制度下光折变晶体中随时间变化的空间电荷场、载流子浓度, 并讨论了外加电场对它们的影响。通过将物质方程与耦合波方程联立数值求解, 可得到光折变光栅形成过程中两波耦合增益系数以及光束条纹相位的变化。模拟结果表明, 在强外加电场作用下, 两束记录光之间的光强与相位耦合都得到了增强, 而原有的解析式忽视了强外加电场与大调制度对空间电荷场相位耦合的影响, 此时不再适用。同时发现折射率光

高阶群速度色散引起的高斯超短脉冲宽度的展宽和形变

基于动量守恒和光参变过程中的三波耦合波方程, 和负单轴非线性光学晶体CsLiB6O10的色散方程, 研究了在光参变效应中超短激光脉冲由于群速度色散引起的展宽和形变。数值模拟显示, 在超短脉冲波形为双曲正割形和无啁啾调制时, 高阶群速度色散引起的超短脉冲为50 fs时, 晶体长度为10 mm, 紫外光213 nm作为基波入射时的脉冲展宽是波长为532 nm绿光在同等条件下的1.6倍。脉冲展宽程度与入射波长和晶体长度有关, 波长越短和晶体长度越长则脉冲展宽和波形变化越严重,高阶色散引起的超短高斯脉冲展宽, 将

基于多台阶反射光栅的飞秒脉冲压缩装置

反射式光栅对是一种具有负色散性质的器件,可用于飞秒激光脉冲的压缩和展宽,具有无材料色散的优点。给出了一种基于多台阶反射光栅的脉冲压缩装置。该装置为倍密度光栅结构,由两个周期分别为40μm和20μm的四台阶反射式光栅组成。实验得到的衍射效率可以达到70%以上,输入脉冲经过两个光栅的衍射后会按原路返回,从而达到色散补偿的效果。利用此压缩装置,脉冲宽度为66.8 fs的输入脉冲压缩至接近傅里叶变换极限脉冲,即46.6 fs,由此证明只要多台阶光栅效率足够高,此装置就有可能成为不同于棱镜对进行飞秒脉冲腔内和腔外压缩的另一种途径。

高功率光子晶体光纤激光器研究进展

光子晶体光纤的出现，为高功率光纤激光器的关键技术-大模区光纤的实现提供了新途径。基于铒镱共掺磷酸盐材料的包层掺杂新结构出现，为实现更加紧凑的光纤激光器提供了可能。常规高功率光纤激光器中的抽运技术，谐振腔技术和相干组束技术也在不断融入高功率光子晶体光纤激光器。高功率光子晶体光纤激光器的调Q和锁模输出也已经实现。

像差对星间激光通信相互对准误差的影响

We analyze mutual alignment errors due to wave-front aberrations. To solve the central obscured problem, we introduce modified Zernike polynomials, which are a set of complete orthogonal polynomials. It is found that different aberrations have different effects on mutual alignment errors. Some aberrations influence only the line of sight, while some aberrations influence both the line of sight and the intensity distributions. (c) 2005 Optical Society of America

自由空间激光远距离传输的地面模拟研究

根据透镜的傅里叶变换性质，提出了采用光学傅里叶变换加级联光学成像放大并结合有限口径接收的方法来实现自由空间激光光束远距离传输的实验室模拟。由此原理设计了自由空间激光远距离传输模拟装置，该装置主要由大口径、长焦距的傅里叶变换平行光管和三级成像放大镜所组成，最大等效传输距离达2.4×10^5km，可用于星间激光通信终端综合通信性能的评估，在设定的误码率下测量终端可能的通信距离，或者在设定的作用通信距离下检测通信的误码率。

星间激光通讯中的精跟踪研究

星间激光通讯中，精跟踪起着十分重要的作用，而精密偏转镜（FSM）是精跟踪系统中最为关键的部件．基于光学矢量反射定律，推导得到了FSM的精确光学特性，这一特性为精跟踪控制系统提供了精确的理论依据．设计了基于FSM精确光学特性的精跟踪控制系统，对系统整定所用的单纯形法进行了两点重要改进，并对所设计的精跟踪系统进行了数字模拟，由此实现了对FSM的精确控制，提高了精跟踪系统的精确性；将光学衍射超分辨原理应用到星间激光通讯中．利用三区位相光瞳滤波器的超分辨性能，改变光学系统的点扩散函数，从而改变接收端焦平面上的光强

光纤环形镜在光纤通信中的应用

介绍了光纤环形镜的工作原理,讨论了近年来其在高速光开关,波分复用器以及特性测量等领域的若干应用研究.