提出了一种可作为高光谱分辨率激光雷达(HSRL)光谱鉴频器的双波长视场展宽迈克耳孙干涉仪(FWMI)的设计方法。详细阐述了双波长FWMI的设计原理,权衡考虑色散对于鉴频性能的影响。通过双波长视场展宽设计实现折射率补偿,从而使FWMI在355 nm和532 nm均有较大的接收视场。给出适用于355 nm和532 nm的双波长FWMI设计的具体参数,并对其进行性能评估和容差分析。评估结果表明,双波长FWMI拥有超过6°的接收视场角,在两个波长均有较为优异、稳定的性能表现,对于加工和装配精度要求也并非苛刻。利用蒙特卡罗仿真对基于双波长FWMI的HSRL系统的光学参数的反演误差进行分析。分析结果表明,在532 nm,气溶胶后向散射系数和消光系数的反演误差分别为1.82%和11.39%,而在355 nm,二者分别为1.62%和2.95%。

由于群速度的偏振依赖性,飞秒激光脉冲入射到双波长波片时出射光脉冲会分离为两个具有一定时间延迟的飞秒激光脉冲。从实验和理论模拟两方面研究了双波长波片导致的脉冲分离现象对飞秒激光双色场成丝辐射太赫兹(THz)波效率的影响。实验结果表明,脉冲分离导致的时间延迟会降低双色场辐射THz波的效率,可通过零级双波长波片缩短分离脉冲之间的时间延迟,有效提高THz波的产生效率。

为了满足激光等离子体X射线波长测量的需要,在辅助光阑法的基础上,从理论上提出了一种用平面晶体谱仪确定波长的新方法。发展了改进的辅助光阑法来确定晶体面与记录面的交线到第一条辅助光阑的距离,并且利用某一条谱线的曲率得到记录面与晶体表面的夹角。这两个参量在一般的辅助光阑法中需借用参考谱线得到,而采用新的方法可在不使用任何参考谱线的情况下得到所有光谱线的波长。实际使用中通过增大光阑间的间距,根据不同的波长范围调节晶体与记录面的相对位置,可使波长的测量精度达1×10-3 nm。

将渐变波导模式方程(WKB积分方程)化为分段积分,以波导某一模式在不同波长下的转折点为分段点,当波长相差很小时,相应的转折点相差也很小,可在各个分段积分中作折线近似,从而从理论上推出确定波导轮廓数据的递推式.以所得轮廓必须满足光滑条件为判据,最后定出波导的轮廓.该方法尤其适用于单模渐变波导,而且无需事先假设待定轮廓的函数形式.本文对双曲止割和抛物线轮廓的理想波导进行了计算机模拟,结果证明该方法的精度达到10~(-3)甚至于更高.而且理论上具有分割愈密,精度愈高的优点.

具有非亚波长光栅周期的双层导模谐振滤波器在斜入射下的性能

基于强度可调导模共振滤波器的结构参数对半高宽和波长分离的影响

传统光学非均匀性测量方法无法避免样品表面平行度、表面面形和系统误差所造成的影响。基于洛伦兹洛伦茨色散公式，对材料的光学非均匀性与光波长的关系进行了分析，发现不同光波长下的光学非均匀性之差远小于实际应用中对光学元件光学非均匀性的精度要求。根据这一分析结果及材料的色散特性，提出了采用双波长相移干涉实现光学非均匀性绝对测量的方法，给出了测量原理与实现方法，并通过计算机模拟实验和光学实验验证了该方法的正确性与可行性。

报道了一个内腔式连续波、单谐振1.9 μm和2.4 μm双波长激光输出的光参量振荡器(OPO)。实验采用单管半导体激光二极管(LD)抽运掺钕钒酸钇(NdYVO4)晶体，腔内抽运掺氧化镁的周期性极化铌酸锂(PPMgLN)晶体，得到1.9 μm和2.4 μm双波长连续激光输出。在室温下，当LD功率为5.5 W时，同时获得了750 mW、1.9 μm波长的信号光和370 mW、2.4 μm波长的闲频光输出，光光转换效率分别为13.6%和6.7%，总的转换效率达到了20%以上。测试5 h，功率不稳定性小于1.8%。另外还对不同长度的PPMgLN晶体进行了阈值和转换效率的特性分析。通过输出波长稳定性测试发现，对晶体的温度进行更好地控制，可以改善波长漂移的现象。

利用自制的光子晶体光纤(PCF),通过逐渐增加抽运脉冲的中心波长λ0,使其主要处于反常色散区,观测到了不同非线性效应作用下的频谱变化尤其是显著的反斯托克斯现象。通过调节耦合光束的入射方向,使光纤稳定输出为第一高阶模。在λ0达到并超过第一高阶模的零色散波长(820 nm)的过程中,抽运波工作在反常色散区,其向反斯托克斯波的能量转化逐渐增强。尤其当λ0超过860 nm之后,反斯托克斯波的强度可达到抽运波剩余强度的5倍,转换效率达到了80%。

利用宽带保偏光纤光栅(PFBG)、普通有源光纤和窄带普通光纤光栅构成独立的谐振腔,且窄带普通光纤光栅的中心波长分别与保偏光纤光栅的一个反射峰波长对准,可以输出稳定的双波长/单波长的单偏振激光。利用这一思想,制成了基于非保偏有源掺杂光纤的单偏振双波长光纤激光器。实验结果表明,双波长同时激射时的激光消光比为 46.7 dB,单波长激光的消光比为59.6 dB,滤波出单波长测量其偏振度为98.5%。这种激光器在微波光子领域可用于在光域产生微波。