目前的数码相机获取彩色大多是由棋盘格状Ｂａｙｅｒ型滤色器与ＣＣＤ构成彩色成像器件获得。本文则提出了一种新型格式的滤色器，其不仅具有三原色空间周期采样的特点，同时又具有三色光栅编码的特点，即编码数字图像的频谱面上红、绿和蓝信号相互分离。本文的分析表明这种滤色器和Ｂａｙｅｒ型相比具有解码步骤较为简单的优点。本文特殊设计的模拟实验验证了其用于数码摄影的实际效果。

针对自适应大气抖动探测的要求,设计了一种高灵敏度、高帧率的CCD制冷相机,并对其特性进行了测试。通过使用带低通滤波器的前置放大器降低了读出噪音,研究了读出噪音与读出速度的关系。相机采用USB2.0界面传输,16bitTADC采样,电路本底噪音为7.2ADU,读出噪音为6.9e-,制冷时暗电流噪音为2.19e-/pixel/s,系统增益为0.38e-/ADU,1×2BIN时传输速率为28.09fps,50行子画面传输速率为128fps。

采用特别设计的InGaAsP/InP多量子阱结构（MQW）,研究了Cl2/H2电感耦合等离子体（ICP）刻蚀损伤,优化了低损伤ICP刻蚀的关键工艺参数,得到了一种低损伤、形貌良好的Bragg光栅的制作方法。结合优化的InP材料金属有机物化学气相沉积（MOCVD）外延生长工艺,制作出1.55μm分布反馈（DFB）激光器,端面镀膜前其阈值电流和斜率效率分别为15mA和0.3mW/mA,边模抑制比大于45dB。寿命加速老化实验结果显示,该器件40℃的中值寿命超过2×106h,表明了本文ICP光栅刻蚀工艺的可靠性。

采用超连续谱做宽带光源和金属凹槽板施加周期性压力,在普通单模光纤上产生了长周期光纤光栅(LPG),测定了脉冲透射谱深度和压力的关系。实验表明,在0～60N范围内,压力和透射谱深度有很好的线性关系,线性度达到0.9915,灵敏度达到0.2dB/N。

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。

主要研究了Gd的掺杂浓度对(Y2.94-xGdxCe0.06)Al5O12荧光粉发射光谱的影响以及发光光谱的温度依赖特性。结果表明:室温(RT)时,随着Gd掺杂量从0增大到0.6mol,(Y2.94-xGdxCe0.06)Al5O12荧光粉发射光谱的峰值波长从530nm红移到550nm;环境温度升高时,(Y2.94-xGdxCe0.06)Al5O12荧光粉的发光强度呈快速衰减、发射光谱呈宽化趋势,且衰减速率及宽化趋势都随着Gd掺杂量的增加而加剧。采用位形坐标模型讨论认为,由于Gd3+的半径和电负性均大于Y3+,Gd3+取代Y3+后,导致发光中心的简并基态和激发态劈裂加剧,基态和第1激发态间的间距减小,激活能下降,发射光谱呈现红移现象。随着温度升高,电子和声子间的相互作用增强,非辐射跃迁增强,发光快速衰减,光谱宽化。利用发光强度、光谱宽度与温度关系公式解释了Gd掺杂量增加导致热衰减加剧、光谱宽化趋势愈加明显的现象。

提出了在印刷电路板(PCB)上实现全嵌入光互联(FEOI)的方法,采用软成型技术(微转移成型)制作了具有45°微反射镜的聚合物波导,这种技术可以用PDMS弹性模板把特征尺寸大于几nm的图案转移到衬底上。在波长为850nm时,测量的多模波导传播损耗为0.16dB/cm,45°镀Ag微反射镜的耦合效率测得为92%。具有高品质45°微反射镜、低损耗和热稳定好的铸模聚合物波导,为高速全嵌入板级光互联提供了一个低成本的解决方案。

采用高温熔融法制备了15种1.5mol%浓度的单一稀土掺杂CaO-SiO2-B2O3-Al2O3-Na2O硼硅酸盐玻璃样品,并通过3种实验研究了它们的532nm强激光的激光防护特性。通过测试透射谱发现,只有3种激光玻璃（Nd、Er和Ho掺杂激光玻璃,称其为I类玻璃）的透射谱在532nm附近有显著的吸收结构,因而预期I类玻璃在532nm附近有比其它12种（称其为Ⅱ类玻璃）大的三阶光学非线性吸收系数。通过开孔Z-扫描技术实验证实了上述预期,并得到Nd掺杂玻璃具有最大的三阶非线性吸收系数β为6.55×10^-11m/W。通过光限幅实验进一步地确认I类激光玻璃在20×10^12W/m2以下就能展示532nm激光防护作用,而Ⅱ类玻璃的防护作用范围为20～30×10^12W/m^2。

采用电子束蒸发法制备了单层TiO2薄膜,控制O2流量从10mL/min以步长10mL/min递增至50mL/min（标况下）。利用ZYGO干涉仪测量基片镀膜前后的面型变化;采用Stoney公式计算出残余应力,分析了不同O2压下残余应力的变化。在本实验条件下,TiO2薄膜的应力随O2的增大,张应力先增大后减小;随O2压继续增大,由张应力逐渐过渡到压应力;O2压过大时,压应力减小。因此,可以通过改变O2压来控制薄膜的应力。应力的变化与薄膜的微观结构密切相关,分析了所有样品的X射线衍射（XRD）谱发现,薄膜结构均为非晶态。

基于透射体布拉格光栅频谱组束的设计方案,采用半导体激光器作为泵浦源,以双包层Er^3＋/Yb^3＋共掺光纤为增益介质,报道了两束光纤激光频谱组束的实验结果。作为一种激光合成方法,在两束光纤激光输出功率分别为0.48W和0.71W、光栅实际衍射效率不到40%的情况下,实现了组束功率为0.56W,绝对组束效率约为47%的组束激光输出。并分析了实验过程中影响组束效率的因素。