青光眼是全球第二位的致盲疾病。青光眼的发病机理尚未完全明确，但是房水循环受阻引起的高眼压被认为是主要成因。而作为我国发病率最高的青光眼类型,开角型青光眼的其房水循环阻力点一直未能明确。大量的前期动物和离体解剖实验表明，前房角施氏管的形态改变，可能是引起房水受阻的因素。为此，本课题组已研制了专门用于眼前节房角成像的扫频光源光学想干层析成像系统，成功地实现了正常被测者和开角型青光眼患者的施氏管成像，并顺利地开展了一系列的形态学测量与比对研究。回顾了课题组在该方向的研究过程，并对未来的研究进行展望。

激光等离子体磁重联实验再现了卫星观测到的日地磁场活动特征。一方面,实验再现了太阳冕区物质抛射及耀斑结构，包括明亮的尖屋顶状环、具有微细结构的磁化等离子体团以及二者之间因为磁场拉扯而产生的二阶电流片。另一方面，实验发现存在三个电子扩散区(EDR)，这与欧洲空间局Cluster卫星先后在2003年和2005年发现的分别处于地磁尾重联区中间部位及两侧分形线位置的两类EDR结构相似。所不同的是，在激光等离子体磁重联实验中，两类EDR在一次重联过程中产生，但中心EDR出现时间晚于两侧EDR，且其发展速度更快，喷流速度接近或者超过迎流Alfven速度。通过对太阳耀斑附近、地磁尾重联区以及激光等离子体自生磁场重联区位置等离子体的参数比较，显示三者在一定程度上具有Euler-Alfven相似性，这表明可以通过激光等离子体自生磁场的重联过程来研究其他两种等离子体中的磁重联现象。

介绍了本课题组新概念小型化星载原子钟的研究进展。利用已有的脉冲光抽运技术和独立提出的正交偏振探测技术，将原子钟的钟跃迁信号的对比度从一般吸收法的30%提高到将近100%。该方法主要探测的是光的振幅和相位的总变化，因而能有效提高探测灵敏度和信噪比，从而提高频率稳定度。实验结果表明，正交偏振探测技术原子钟的原子频率稳定度比相同条件下吸收法原子钟的原子频率稳定度提高一个量级；而且在实验的基础上，物理系统的温度稳定度、磁场电流稳定度和激光光强稳定度都能够提高一个量级，正交偏振探测技术原子钟的秒稳能达到1×10-13,天稳能优于1×10-15，将来可能进一步发展并取代氢钟。

飞秒激光以其独特和优良的光学性质，为生物光子学的研究带来了全新的研究领域和技术手段。在细胞和分子生物学的研究中，飞秒激光可以精确地在亚细胞或衍射极限水平上对细胞实现精确的刺激和操作。对于飞秒激光调控人类细胞内钙信号这一全新的现象进行了回顾和综述，讨论了飞秒激光释放细胞钙存储的可能机制，分析了飞秒激光释放细胞钙信号的物理和生理过程，在细胞生物学和分子生物学的水平上探讨了细胞对飞秒激光刺激的应激反应可能的原理，并阐述了由此而来的一系列后续分子和生理过程。这种纯光学的分子信号调节对于相关细胞信号通路的研究具有重要意义，并有望进一步应用于基于飞秒激光的基因表达调节和干细胞分化的研究。

近年来梯度特异介质表面成为电磁特异介质领域的重要分支与研究热点。回顾了该领域最近的部分研究成果，包括利用特异介质表面实现传播波与表面波的完美转换以及转换效率分析，制备光波段特异介质表面实现高效宽带奇异反射，建立一套模展开理论研究特异介质表面散射问题，利用反射式特异介质表面实现光会聚，以及分析比较反射式和透射式特异介质表面的优劣等。基于以上梯度特异介质表面的研究介绍，最后展望了该领域的研究方向。

脉冲信噪比是高强度激光的一个重要技术参数，反映了激光系统的技术水平。由于高强度激光的重复频率很低甚至单次运行，必须开发实时的单次测量技术。当前，信噪比单次测量技术非常匮乏，技术难度远高于扫描测量方式。本课题组提出了可实现大窗口、高动态范围测量的技术方案，形成了系列创新技术，通过关键技术集成研制了实用化的测量样机。原理性验证实验考核了技术方案的可行性、可靠性和主要技术性能，已实现动态范围约为109、时间窗口50～100 ps和分辨率0.5～1 ps的信噪比单次测量，且在时间窗口内无测量引入的假信号。脉冲信噪比单次测量样机已成功应用于我国的拍瓦激光装置。

具有正交振幅和相位分量量子关联的纠缠态光场是执行连续变量量子通信和量子计算研究的基本资源。随着量子信息科学的迅速发展，研究和构建可实用的量子信息网络已成为该领域科技工作者的主要目标。为了实现量子信息经由若干量子中继的远距离传送，第一步必须制备与原子存储及光纤通信波段相匹配的多色纠缠态。概述了连续变量纠缠态光场的概念和发展，介绍了产生双色及三色纠缠态光场的实验进展，最后从制备原理和实验方法方面详细描述了近期完成的与原子谱线和光纤传输窗口对应的三色纠缠态光场的研究。

1.6 μm波段单频激光器在测风激光雷达、差分吸收激光雷达、空间光通信以及光学参量振荡器抽运源等方面都有重要的应用价值。概述了目前全固态激光器实现单频输出的主要技术方法，分别给出了微片腔法、扭转模腔法、腔内插法布里珀罗(F-P)标准具法、环形行波腔法、耦合腔法、单块非平面环形腔法实现单频激光输出的工作原理和主要实验结果，重点介绍了1.6 μm波段全固态单频激光器国内外发展状况。

光学相干层析成像技术(OCT)自诞生至今已得到了飞速发展和广泛应用。多普勒OCT是OCT在功能成像方面的重要拓展。介绍了谱域OCT(SD-OCT)系统及其在小鼠脑部血管血流的动态监测和微流控芯片流场测量中的典型应用，报道了本课题组在多普勒成像方法与系统研制方面的最新进展，包括用于多普勒成像的高级互相关相位获取新方法，用于矢量速度测量的二区分束与渡越时间分析方法，以及超大量程正交色散SD-OCT系统及其相位成像应用。

超短激光脉冲驱动等离子体光丝产生太赫兹辐射的研究对于揭示太赫兹产生的微观机理以及太赫兹源的发展和应用有重要的基础意义。系统介绍了包括载波包络稳定的红外周期量级激光脉冲的产生、基于周期量级激光强场驱动等离子体光丝产生太赫兹辐射的机理、等离子体光丝中周期量级光场的传输、波形可控太赫兹辐射的产生及其在载波包络相位测量技术上的应用等方面的最新进展。