本文提出了一种具有电场调控层的新型改进型单行载流子光探测器（MUTC-PD）。该光探测器中，崖层后新增的p型掺杂电场调控层能够优化收集层中的电场强度，从而使光生电子在收集层中以峰值漂移速度输运，同时能够增强耗尽吸收层中的电场强度，优化其中光生载流子饱和速度输运特性。此外，器件收集层中光生电子的峰值漂移速度输运特性可以进一步优化其寄生电容特性，从而显著提升光探测器的3 dB响应带宽。经过仿真优化设计，获得了响应度为0.502 A/W，3-dB带宽为68 GHz的MUTC-PD，可应用于100 Gbit/s光接收机。

扫描干涉场曝光技术(SBIL)是制作单体大面积高精度光栅的有效途径，采用双频激光干涉仪反馈工作台位置进行干涉条纹的精确拼接，会不可避免地引入光栅刻线误差，导致光栅衍射波前质量降低。针对工作台的位移测量误差，分析了激光干涉仪自身结构因素引起的本征误差，提出了复杂环境下激光干涉仪本征误差的指标评价方法。建立了实际工况与经验公式相结合的死程误差和测量光程变化误差理论模型。通过构建平移和旋转算子，推导了工作台任意点旋转和平移之间的耦合关系，模拟了不同工作台姿态滚转角下的测量误差。进行了位移误差实验和光栅扫描曝光实验。实验结果表明，位移误差与理论计算结果一致，制作200 mm×200 mm光栅的衍射波前为0.278<italic>λ</italic>@632.8 nm。本文分析方法贯通了光栅衍射波前与测量误差的传递链路，为制作米级尺寸纳米精度全息光栅奠定了理论和实验基础。

光学系统的偏振特性会改变入射光的偏振态，从而对成像质量、探测精度等产生影响。对于望远镜、光刻物镜等光学仪器，偏振特性是决定系统性能的重要因素之一。因此，抑制光学系统偏振特性的不利影响是实现高性能现代光学系统的关键之一。本文总结了光学系统偏振特性影响抑制方法的研究现状，并将已有方法归结为三类：偏振定标、偏振补偿和低偏振优化设计。介绍了上述三种方法的基本原理，并结合应用实例对各种方法进行了分类与讨论。最后，分析了三种方法的联系及其相互之间的协同应用，并对光学系统偏振特性影响抑制方法的未来发展进行了讨论与展望。

The predecessor of China Optics was China Optics and Applied Optics Digest, which was founded in 1985. At that time, it was the only retrieval journal in the field of optics in China. At the end of 2008, China Optics and Applied Optics Digest was renamed

本文提出了一种基于微机电系统(MEMS)的光纤法布里-珀罗压力传感器，可用于冲击波等瞬态压力测量。该传感器敏感单元由深反应离子刻蚀(DRIE)后的单晶硅和BF33玻璃晶圆通过阳极键合制成，并通过激光熔接技术实现光纤与敏感单元的无胶化集成。通过搭建信号解调实验平台，对静态和动态压力环境下的传感器性能进行测试。实验结果表明，该传感器在0~10 MPa压力范围内具有良好的线性响应，满量程非线性误差为0.41%，迟滞为0.37%，传感器的上升时间为8.5 μs。该传感器具备抗电磁干扰、可批量化制备、一致性高、成本低等优点，理论谐振频率为1.39 MHz，展示了其在爆炸场等恶劣环境下进行动态压力测量的良好应用前景。

针对空间引力波探测中星内检验质量的高灵敏测量需求，构建了激光外差干涉测量地面模拟系统，开展皮米级平动测量技术研究。首先，开展真空环境下激光外差干涉测量系统的平动灵敏度测试。接着，根据灵敏度结果开展激光外差干涉测量系统噪声溯源研究，分析多种噪声源作用机理、探索主导噪声源消减方案。最后，在噪声溯源分析的基础上完成激光外差干涉测量系统优化。测试结果表明平动测量灵敏度优于1 pm/Hz^1/2@30 mHz−1 Hz。该研究有望为空间引力波探测中皮米级激光干涉测量技术的进一步发展提供可靠的噪声溯源地面测试平台。

为了解决光束与法布里珀罗腔的入腔失调问题，本文基于谐振模式能量梯度上升自适应调整双反射镜步进，实现所需谐振模式的入腔光束指向。首先，利用双反射镜步进与入腔光束失调的关系，提出分离式入腔光束平移与角度调整方法。其次，利用EfficientNET神经网络对谐振模式图片进行分类，实现不同激光模式的图像识别。最后，利用腔后模式能量梯度调整双反射镜步进，低成本、高效率实现目标谐振模式的入腔耦合。本文的入腔光束指向调整方法为超稳激光器以及引力波探测中法布里珀罗腔的入腔耦合提供了新思路。

三阶拉曼光纤放大器因其较高的增益与较低的噪声指数被用于长距离无中继光传输中。三阶拉曼放大器作为拉曼放大的前沿技术，目前国内的研究较少，对于泵浦的配置与放大器的性能关系还不够明晰。为此，本文通过实验测试了二阶泵浦种子光对三阶拉曼光纤放大器性能的影响。首先用功率耦合方程定性分析了不使用二阶泵浦种子光的可行性，之后实验验证了在缺少二阶泵浦种子光的条件下，三阶拉曼光纤放大器仍能实现对信号光的增益，但较有二阶泵浦种子光时效率会降低。本文搭建了47波200 km的波分复用传输系统进行实验验证。结果表明：在没有二阶泵浦种子光的情况下三阶拉曼光纤放大器也可以实现对信号光的增益，但引入二阶泵浦种子光能显著提升性能，仅25 mW的二阶泵浦种子光就能使信号得到最少3.7 dB，平均6 dB的功率提升以及平均0.8 dB的光信噪比提升。省去二阶泵浦种子光能降低成本，但引入二阶泵浦种子光能显著提升三阶拉曼放大器的性能。