可拉伸器件中太赫兹波特性的主动控制对于涉及大机械变形或拉伸的先进太赫兹应用至关重要。将金属超表面与弹性薄膜聚二甲基硅氧烷相结合，设计并研制了基于不同微观机理的双带太赫兹波段主动控制器件。利用金属与弹性薄膜在拉伸作用下的形变失配，通过周期敏感的十字结构超表面实现了双带调制效果。在36%的拉伸下，利用偶极子模式和晶格模式分别在1.26 THz和2.41 THz处实现了调制深度为90%和78%的双频带调制。通过晶格模式进行的调制工作频率具有较大的动态范围，可以从2.41 THz调谐到1.85 THz。由于电偶极子谐振模式和周期性晶格谐振模式的机制彼此独立，因此可以独立地设计两个谐振频率，从而在几何上调节双带调制器的频率间隔。提出的可拉伸超表面制备简单，具有强度调制深度大，频率调谐范围广的优点，既能用于太赫兹波的主动控制，也能用于被动式的位移传感。

研究了非均匀关联光束经过大气湍流后的光纤耦合效率。研究结果表明，大气湍流中非均匀关联光束的光纤耦合效率优于传统高斯谢尔模光束；且调控光束相干长度可以提高光纤耦合效率；针对不同传输距离的情况，可以通过调控光束相干长度实现耦合效率的最优化。同时，文中还讨论了光源参数：束腰和波长；耦合透镜参数：接收孔径和焦距；湍流强度对光纤耦合效率的影响。该研究成果证明光场相干结构调控技术在提升光纤耦合效率中的应用，在自由空间激光通信研究领域存在重要价值。

本文总结了2003~2019年报道的联三吡啶铂（Ⅱ）配合物的反饱和吸收或双光子吸收及光限幅研究进展，并对这类配合物的光物理特性，包括基态吸收?激发态吸收?激发态寿命和三重态量子产率?在532 nm的反饱和吸收或光限幅，在近红外光区的双光子吸收，以及构效关系进行了评估。首先介绍了目前光限幅材料和器件的研究现状，对反饱和吸收和双光子吸收材料的基本要求，以及平面正方形铂（Ⅱ）配合物的种类和特性；其次讨论了六个系列联三吡啶类铂（Ⅱ）配合物的反饱和吸收或光限幅及构效关系；随后总结了五个系列联三吡啶铂（Ⅱ）配合物的双光子吸收及结构变化对双光子吸收截面的影响；最后对文献报道的工作进行了小结。根据文献报道的工作发现的一个趋势是：在联三吡啶配体或单齿炔配体上引入取代基可以调节基态和激发态的吸收，特别是在配体上引入给电子基团或增加联三吡啶和其上的芳香环取代基的共平面性会引起基态吸收红移但降低或淬灭激发态的吸收，这样会降低在532 nm的反饱和吸收或光限幅。但是扩展联三吡啶配体上的共轭体系则能大幅提高铂（Ⅱ）配合物的双光子吸收截面，尤其是在联三吡啶配体上引入吸电子的共轭芳香环取代基可以控制基态吸收在500 nm以下，同时保持了在可见光区的长寿命宽幅三重激发态吸收和在近红外光区的中等强度的双光子吸收，这对研制宽幅激光限幅材料有重要意义。

光纤表面等离子体共振(SPR)传感器结合了光纤传感器的微型化、可在线传输、易操作和SPR生物检测技术的高灵敏、高选择性、免标记等优势，是当前免疫学生物传感器的研究热点。但传统多模光纤SPR传感器的信号在远距离传输中易损耗、失真。文中提出了一种单模-无心-单模光纤型SPR传感器，能有效减小信号传输中的损耗与失真，且适合与当前的光纤网络衔接。为了消除传感器中的干扰信号，改变无心光纤的芯径，采用去除背景干扰，高斯拟合等方法，最终选取了具有芯径为61.5 μm无心光纤的此类传感器，并从中提取出了有效的SPR光谱信号。传感器的灵敏度为1153.40 nm/RIU，分辨率为1.70×10^?4 RIU。此类光纤生物传感器的成功开发，为智慧医疗、远程医疗提供了一种新的思路。

基于飞秒激光照射的改形控性技术是近些年发展起来的新兴微纳加工技术，其在快速、大面积、周期性亚波长结构的制备上展现出了独特优势。文中利用该技术在氧化石墨烯薄膜表面开展亚波长光栅结构的快速制备，并针对其中的加工机理、形貌变化及其液体浸润性进行了详细研究。通过改变飞秒激光功率和扫描速度等参数，实验获得了具有不同深宽比和表面“粗糙度”的还原氧化石墨烯样品，实现了液体接触角在15°~75°范围内可控的浸润性，并且其接触角在空气中放置20天后平均增加20°。文中的理论和实验结果为飞秒激光微纳加工和改性处理技术的发展奠定了基础，未来有望促进结构化石墨烯衍生材料在液滴收集、微流控等方面的应用。

三重态?三重态湮灭上转换是一种新型光子上转换技术，具有使用连续波光源激发、上转换波长灵活可调和上转换量子效率高等优点。在该上转换过程中，三重态光敏剂吸收激发光、发生系间窜越并作为三重态能量给体，通过三重态能量转移过程，敏化能量受体，处于三重态的受体分子发生三重态–三重态湮灭，产生能发生高效荧光过程的单重激发态（即上转换发光），从而将低能量的光子转换为高能量的光子，这为提高太阳能电池的光电转换效率或光催化的效率等，提供了一种新的途径。实验中需要选用合适的激光器激发上转换体系产生上转换发光，并研究其具体光物理过程。如选用连续波二极管泵浦固体激光器（DPSSL）作为光源，激发光敏剂/受体体系进行上转换实验，可方便地研究激光功率密度对上转换发光效率的影响。此外，为了研究上转换发光的动力学过程，使用光学参量振荡器（OPO）可调谐纳秒脉冲激光器激发上转换体系，可以研究光敏剂的三重态寿命、分子间能量转移以及三重态–三重态湮灭等过程的动力学特征。文中介绍了在三重态–三重态湮灭上转换实验中连续波和脉冲激光器的使用方法。

自从钙钛矿材料问世以来，有机-无机杂化钙钛矿材料在近数十年的时间得到了蓬勃发展。二维（2D）有机-无机杂化钙钛矿是由典型的无机八面体框架以及不同的有机阳离子构成，其具有本征的量子阱结构和有趣的光电特性，也因此在发光、传感器、调谐、光伏体系以及通讯设备等领域引起了人们的密切关注。低成本、可溶液法制备、以及可替换的有机阳离子等特性使二维杂化钙钛矿在光学和光子应用中具有灵活的层间距，层数和可变的晶格扭曲，从而实现可调节的框架以及在光学和光子学应用中的高调节度。尤其地，它们也表现出突出的二阶、三阶和高阶非线性光学特性，例如在激光脉冲激发下的二次谐波产生（SHG）、太赫兹 、双光子吸收（2PA）和饱和吸收（SA）和三光子吸收（3PA）等。讨论了具有不同结构特点的二维杂化钙钛矿的构建，并重点介绍了这些二维杂化钙钛矿在线性和非线性光学领域地特性和应用。最后，对二维杂化钙钛矿的研究现状进行了评估，并对其未来发展进行了展望。

具有偏振结构分布的强激光与非线性光学材料相互作用导致了多种新颖的非线性光学效应，反映了材料的非线性光学特性，调制了光场的传播行为。笔者概述了矢量光场激发三阶非线性光学效应的研究进展。首先简要介绍了任意偏振光激发三阶非线性光学效应的理论，如非线性薛定谔方程、光束传播方程、各向同性和各向异性三阶非线性光学系数。也简要介绍了表征三阶非线性光学系数的 Z-扫描技术。在弱聚焦条件下，给出了诸如径向偏振光、杂化偏振光和柠檬型庞加莱光束这三种类型矢量光场的焦场表达式。其次，重点回顾了多种矢量光场激发的各向同性/各向异性三阶非线性光学效应，包括径向偏振光激发的各向异性非线性光学效应、杂化偏振光激发的各向同性和各向异性非线性光学效应、柠檬型庞加莱光束激发的各向同性/各向异性非线性光学效应。最后，简要讨论了矢量光场在非线性偏振旋转、光束整形、可控光场塌缩与成丝和光限幅方面的应用。

多年来，硅和锗一直被认为是合适制造探测器和集成光电器件的半导体材料。然而，与金刚石基器件相比，这种四价半导体的抗辐射损伤能力较差，而且在恶劣条件或高强光辐照下，器件的稳定性较差。近年来，金刚石因其优异的光学与力学性能，在集成光子学、传感和量子光学等领域展现了巨大的应用前景。利用激光诱导金刚石微纳结构为开发金刚石上的三维光互联器件、全碳探测器、石墨电阻以及单光子源的实现提供了一种有潜力的制备方法。阐述了飞秒激光诱导金刚石色心形成、石墨化和折射率变化的物理机制，在此基础上，进一步探究了飞秒激光诱导金刚石微纳结构在单光子源、传感器和光波导等方面的应用，并对未来发展趋势进行了展望。