根据二氧化硫气体在短波长光激发下能发射荧光的机理,研制了一种监测其含量的荧光光纤测量仪,仪器采用10 Hz脉冲驱动的氙灯作为激发光源,结合光纤传感和PIN PD技术,实现了对二氧化硫气体含量的在线测量.同时,改变仪器的某些参数如滤光片的中心波长等,还可以进行其他气体含量的测量.

依据大气垂直探测仪的设计要求,给出激光干涉信号光电检测电路的实现方法。通过选择合适的探测器,对前置放大级进行噪声分析,设计了低噪声光电转换前置放大电路。利用Multisim对2阶Butterworth低通滤波器进行仿真,验证了所设计的滤波器是可行的。简化设计了整形电路,从而获取脉冲输出信号。

设计了一种基于固体荧光材料(Cr:LiSAF)的荧光光纤温度计.分析了系统荧光材料的吸收和发射特性,研制了Cr:LiSAF的光纤测温探头.实验表明,该系统具有较高的精度和分辨率,在20～50 ℃的温度范围特别适合生物医学领域的温度测量.

文中介绍了一种发光二极管光强计的设计思想、结构和主要技术指标，它可很方便而准确地测定发光二极管的轴向发光强度。

在采用大面积半导体激光器阵列进行泵浦时，由于能量密度等因素，必须把泵浦光会聚到很小的面积上。而空心导光管作为一种良好的耦合器件，不仅能够实现匀光缩束的功能，还具有高效、简洁、可控制光斑形状等优点。在阐述了采用Duct进行半导体激光器阵列缩束整形的原理后，通过对Duct近似模型的分析，得到了Duct的优化结构参数，并通过光线追迹得到了Duct输出光斑的特性。

针对采用瑞利散射和布里渊散射强度解调的分布式光纤布里渊温度传感系统中存在的系统温漂及光纤应力等噪声因素影响，提出了采用多个已知分段温度分布曲线来解调待测温度分布曲线，取其平均值作为测量值的新方法。系统实验表明，采用该解调法的分布式光纤布里渊温度传感系统能有效提高测温精度和稳定性，降低系统成本，系统的测温精度达到±0．07K。

利用多极法对一种新颖结构的双层芯光子晶体光纤的色散特性进行了数值模拟，找出色散随结构变化的规律。通过合理选取其外层芯的层数，同时优化孔间距和空气孔直径，设计出可用于L波段进行宽带色散补偿的光子晶体光纤，此光纤色散值在-310 - -260ps／（km·nm）之间近似线性变化，残余有效色散系数近似为零，相关色散斜率（RDS）在0．0032nm叫的色散补偿光纤，其RDS值与标准单模光纤匹配，有效模场面积优于常规色散补偿光纤，可以对宽带传输的标准单模光纤实现良好的色散补偿。

光通过二维金属亚波长孔（孔的直径不超过入射光波长的一半）阵列（TDMSHA）时，由于入射光与金属表面自由电子的电荷密度波发生共振耦合作用，会在特定的波长内表现出窄带透射增强。TDMSHA对光具有的透射增强与滤波特性在纳米光学、光电子、化学传感和生物物理上都有着十分重要的潜在应用。文中回顾了该特性的研究历史，详细地阐述了其发生的物理机理，对近十年来该特性在机理、材料、结构等方面的研究进展作了总结，对其前沿研究热点和应用前景分别进行了分析与展望。

结合光子晶体光纤（PCF）和拉锥的优点设计了一种色散平坦渐减PCF，用于在通信波段产生宽带超连续谱，并对该光纤中超连续谱的产生进行了详细的研究。结果表明：经过合理设计的PCF可以同时具有色散平坦和色散渐减的特性，并且其色散曲线沿光纤长度由反常色散区逐渐移动到正常色散区。这样的色散特性适合于产生宽带平坦的超连续谱。超连续谱形成的过程中以自相位调制效应为主，高阶非线性效应也起一定的作用，其中以拉曼散射效应的影响更为显著。另外，拉锥长度、光纤色散参量的渐减方式以及抽运脉冲的有效峰值功率和宽度对平坦超连续谱的产生均有着重要的影响。

提出了色散渐减光纤的一种新型色散分布模型。从频域的全场方程出发，利用数值计算对该种光纤中超连续谱的产生进行了比较深入的分析和研究。研究表明，该种光纤相比常规色散平坦渐减光纤可以产生更宽的平坦、超宽超连续谱，其平坦谱宽可达1000nm以上。进一步研究表明，超连续谱的形成主要源自于光纤的自相位调制和各阶群速度色散的共同作用，同时自陡峭、受激拉曼散射等高阶非线性效应对超连续谱的形成也有着非常重要的影响。