分析了一种有源型光纤水听器的水声传感原理，在一段掺铒光纤中写入具有“相移的光纤光栅构成光纤激光器，水声压力作用在激光器上引起激光波长的移位，采用干涉法检测出波长移位引起的相位变化即得到声压的信息。水声探测实验表明，有源型光纤水听器的声压灵敏度为-166．5dB（参考值1rad／μPa）。将不同工作波长的四元光纤水听器串接于一根光纤内组成水听器阵列，使用带通波分复用器将阵列发出的激光分离至各独立通道后检测出相应的声压信号，测得水听器之间的级串扰小于-60dB，且单元水听器水声响应的动态范围不受影响。

针对分布反馈式（DFB）光纤激光器用于水声探测时频响曲线起伏较大的问题,设计了一种开孔套管式封装结构。通过对DFB激光器的封装,使其张紧后被聚氨酯固定于开孔套筒的中心轴线上,利用开孔套管的保护作用以及施加于光纤激光器两端的拉力来抑制水声探测过程中频响曲线的起伏。基于有限元软件ANSYS对封装结构的动态特性进行了数值仿真计算,然后加工制作了开孔套管结构封装的DFB光纤激光水听器原型样品,并利用振动液柱法进行了测试。试验结果显示,DFB光纤激光水听器在20～800Hz的声压灵敏度达到-131dB左右,灵敏度起伏不高于±1.5dB,表明通过该封装结构的保护及聚氨酯的张紧作用,有效抑制了频响曲线的起伏,改善了DFB光纤激光水听器的水声探测性能。

对相干合成型和非相干合成型高能光纤激光系统进行了分析与比较。引入光束传输因子（BPF）作为合成光束的光束质量评价因子,计算了单元光束质量、大气传输、跟踪抖动、相位控制等因素对合成光束质量的影响。对高能光纤激光系统的未来发展趋势进行了初步探讨。

探讨了3种不同自成像腔,即Talbot腔、自傅里叶变换腔（SF）和傅里叶变换自成像腔实现相干组束的机理和技术难点。介绍了利用光纤激光器,采用傅里叶变换自成像方法,实现1维2路和2维4路激光相干组束的实验情况,功率分别达到122 W以及26 W。

光纤M-Z干涉仪是由两个3dB耦合器构成,将此干涉仪放到激光腔中通过调节其干涉状态就可以相应地调制激光腔的损耗,发挥Q开关的作用.从理论上模拟了M-Z干涉仪输出光强随相位差的改变而发生平移,并在实验中验证了这一特性,证明理论模拟的特性与实验基本符合.

为了测量振幅小于1μm的微振动信号，在传统迈克尔逊干涉仪的基础上，提出了一种大光程差情况下的实时高精度测量系统。该系统使用单频窄线宽光纤激光器来减小长光程差下的相位噪声影响；用零差解调方法来抑制环境影响导致的相位漂移；双路平衡检测的使用将光源强度噪声降低16dB左右。当测量距离为10m时，光源引起的相位噪声仅为5.28×10^-6 rad／Hz^1/2；但由于电路处理上的限制，实际可探测的最小灵敏度约为10^-5rad／Hz^1/2，当被测信号在100Hz-4kHz之间时，系统具有良好的线性响应度。

构建了基于分布反馈式（DFB）光纤激光器的光纤激光水听器阵列,4元DFB光纤激光器通过同一个980nm激光器同线泵浦,阵列发出的1550nm左右的复合激光通过解波分复用（BWDM）分离至独立的通道,实验结果表明,4元光纤激光水听器探测的水声信号能被无失真的解调,阵列各通道间串扰小于-60dB。

从光纤热传导方程出发，研究了不同泵浦光吸收系数对光纤激光器沿光纤长度方向温度分布的影响。结果表明，低吸收系数光纤泵浦端温度相对较低，分布较为平缓，有效减缓光纤的热损伤。根据理论分析结果，实验中选择了吸收系数为1．45dB／m的掺Yb^3＋双包层光子晶体光纤作为增益介质，在泵浦光功率为560W时，获得了428．5W的高功率单模连续输出，斜率效率为76．5％，光束质量因子肝〈1．2。由于泵浦端光纤温度较高，实验中对光纤两端进行了主动冷却，并且在离光纤端面约25cm处的光纤表面温度进行实时测量，结果发现随着泵浦光功率的增加，光纤表面温度均匀增长，最高温度为310K，温度正常。

提出以4路电流模块LTM4601并联的方式实现低压大电流输出的解决方案，其关键是并联模块间的均流，设计以4路交错90°的波形分别同步4路模块的波形交错技术实现。设计的独特之处在于并联电源系统输出电流母线引入电流反馈以实现输出电流值的控制。基于大电流印刷电路板（PCB）设计得到电源样机，其实验结果与设计目标基本相符。实验得到最大输出电流达到40A，电源转换效率在80％以上，并验证电源系统的过电压保护和过电流保护以及强制停机等功能。

光纤激光器输出光束带有波前畸变,制约了光学系统的性能和工作效率。搭建实验系统分析了超连续谱光纤激光器系统输出光束的像差特性,不同波长的滤波片测试像差均以离焦为主。根据这一特点制备了3单元单层横向压电驱动变形镜样镜,并进行特性测试。变形镜影响函数有限元仿真和实测吻合度可达77%以上,一阶谐振频率12.1 kHz。以实际像差为对象进行闭环仿真,校正精度达到0.77。另外,从校正精度及行程两个方面对变形镜进行了有限元优化仿真。结果9单元变形镜(有效口径7.5 mm)校正精度达到0.9左右。镜片与压电片厚度比存在最优值约0.3,行程可提升60%以上。