使用掺铒光纤平均反转粒子数模型推导了双波长激光器平衡振荡需满足的条件, 并据此设计实验系统, 对抽运功率、模式损耗以及波长间隔对输出功率的影响进行了实验研究。结果表明, 可通过调节腔内损耗谱实现掺铒光纤环形腔内多波长激光输出, 双模平衡振荡条件在远离阈值点情况下成立; 可变衰减器的稳定性对双波长平衡的影响极大, 允许的偏离值小于0.4 dB; 而起振波长的偏离对双波长平衡的影响较小, 大于1 nm的波长偏离才会导致平衡破坏; 掺铒光纤的非均匀加宽效应允许平衡时损耗在一定范围内波动, 这有助于提高激光器的输出稳定性, 30 min内1546 nm和1556 nm双波长的功率波动小于0.5 dB。

为了实现1550 nm正交线偏振双频激光输出，设计了一种复合环形腔双波长单纵模掺铒光纤(EDF)激光器，以保偏光纤Bragg光栅作为波长选择元件，并采用未抽运掺铒光纤饱和吸收体作为激光单纵模选择元件，从而实现正交线偏振1550 nm双波长单纵模激光稳定振荡输出。简要介绍了复合环形腔选模及未抽运掺铒光纤饱和吸收体选模的基本原理，理论分析了未抽运掺铒光纤长度对单纵模选择的影响，实验研究了不同选模情况下双波长激光的振荡特性。实验结果表明：腔内含有保偏光纤Bragg光栅和未抽运掺铒光纤饱和吸收体的复合环形腔。掺铒光纤激光器能够稳定输出1550 nm正交线偏振双波长单纵模激光，其波长间隔约为0.344 nm。这种双波长单纵模光纤激光器可广泛应用于激光传感与测量以及密集波分复用(DWDM)光纤通信等领域。

利用选择性外延法生长单芯片双波长白光InGaN_GaN多量子阱结构.pdf

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。

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。

采用射频磁控溅射和热退火处理技术制备SiNx/Si/SiNx多层薄膜，测试了纳米硅晶粒平均尺寸、光学带隙和薄膜对1064 nm激光的非线性吸收系数。建立SiNx/Si/SiNx多层薄膜被动调Q的Nd:YVO4双波长激光器速率方程，得到双波长调Q脉冲的数值模拟结果。在激光二极管(LD)端面抽运的三镜复合腔Nd:YVO4激光器中，SiNx/Si/SiNx多层薄膜作为可饱和吸收体同时实现了双波长激光被动调Q，获得20 ns的1064 nm激光脉冲和19 ns的1342 nm激光脉冲输出。研究表明，薄膜对1064 nm和对1342 nm的双光子饱和吸收是双波长激光被动调Q的直接原因；激光器两个支腔输出损耗的差别和薄膜对两个波长的非线性吸收系数的相对值影响了双波长脉冲的宽度和时间间隔。

提出了利用双波长数字全息实现对微光学元件刻划凹槽的三维成像。由两个不同波长的激光记录所得到的两幅数字全息图分别通过数值再现得到其对应波长的包裹相位图，再通过双波长解包裹得到等效波长的相位图，由该相位图重构出被测物体的三维形貌。通过数值模拟验证了双波长数字全息方法的可行性，并通过搭建双波长数字全息实验系统，利用632.8 nm和671 nm两个波长的激光对微光学元件刻划凹槽进行了三维成像，得到的刻划凹槽平均深度为7.1 μm，其结果与表面轮廓测量仪获得的三维形貌和凹槽深度都具有较好的一致性，证明了双波长数字全息三维成像结果的有效性。