The ascorbic acid (AA) is a biomarker that can be used to detect the symptoms of severe disorders such as scurvy, Parkinson’s, Alzheimer’s, and cardiovascular diseases. In this work, a simple and effective sensor model is developed to diagnose the presence of AA samples. To develop the sensor, a tapered single-mode optical fiber has been used with the well-known phenomenon of localized surface plasmon resonance (LSPR). For LSPR, the tapered region is immobilized with synthesized gold nanoparticles (AuNPs) and zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) whose absorbance peak wavelengths appear at 519 nm and 370 nm, respectively. On the basis of nanoparticles (NPs) configurations, two different biosensor probes are developed. In the first one, the sensing region is immobilized with AuNPs and named Probe I. In the second probe, the immobilized layer of AuNPs is further coated with a layer of ZnO-NPs, and a resultant probe is termed as Probe II. The characterizations of synthesized AuNPs and developed fiber probes are done by the ultraviolet-visible (UV-vis) spectrophotometer, high-resolution transmission electron microscope (HR-TEM), atomic force microscopy (AFM), and scanning electron microscope (SEM). To enhance the selectivity, a sensing region of probes is functionalized with ascorbate oxidase enzyme that oxidizes the AA in the presence of oxygen. The response of developed sensor probes is authenticated by sensing the samples of AA in the range from 500 nM to 1 mM, which covers the range of AA found in human bodies, i.e., 40 μM – 120 μM. The performance analysis of the developed sensor probes has been done in terms of their stability, reproducibility, reusability, and selectivity. To observe the stability of AA, a pH-test has also been done that results in a better solubility of AA molecules in phosphate-buffered saline (PBS) solution.

通过在有机发光二极管（OLED）的阳极与空穴传输层NPB之间加入m-MTDATA作为缓冲层来研究缓冲层对器件性能的影响。制备了ITO/m-MTDATA(d nm)/NPB(40-d nm)/Alq3(70 nm)/LiF(0.5 nm)/Al(40 nm)、ITO/ MoO3 (15 nm)/NPB(25 nm)/Alq3 (70 nm)/LiF(0.5 nm)/Al(40 nm)结构的器件，研究不同m-MTDATA厚度对OLED发光亮度、电流密度、电流效率等性能的影响。实验发现，当缓冲层的厚度为15 nm时，器件的启亮电压从未加缓冲层的13 V降到了9 V，最大发光亮度从未加缓冲层的5900 cd/m2增加到16300 cd/m2，是原来的2.76倍。最高的电流效率也由未加缓冲层的1.8 cd/A变为3.5 cd/A，是原来的1.94倍。然后在器件的氧化铟锡（ITO）与NPB之间插入了厚度为15 nm的MoO3缓冲层。与同厚度的m-MTDATA器件相比,插入MoO3缓冲层器件的启亮电压降低为8 V，最大亮度为13320 cd/m2，最大电流密度为6030.74 A/m2，最大的电流效率为3.06 cd/A。

在实验上研究了不同材料构成的一维窄带光子晶体带隙特性，采用电子束热蒸发技术，制备了一系列可见光范围内的窄带光子晶体反射镜。实验结果表明：高低折射率比值能够影响光子晶体对相应频率光的抑制能力。折射率比值恒定时，随周期数的增多，最大反射率增大，带隙宽度减小；对于折射率比值不同的光子晶体，折射率比值越小，带隙越窄，达到高反射率所需的周期数目越多。通过构建异质结构光子晶体，显著缩小了光子晶体带隙，并使其在短周期内实现了窄帯高反射率。

利用热力学统计理论及薄膜生长理论，给出了薄膜堆积密度、折射率与基底温度之间的关系。在实验中采用电子束热蒸发技术，在不同的沉积速率和基底温度下制备了单层二氧化硅薄膜。研究了沉积速率与薄膜表面均匀度及折射率的关系，并着重分析了基底温度对薄膜折射率、透射率、表面形貌及微观结构的影响。实验结果表明：基底温度升高，薄膜表面粗糙度减小，晶粒间隙缩小，折射率增加，透射率提高，吸收度降低。且当基底温度为500 ℃时，在可见光区域SiO2薄膜的透射率可达99.4%以上。对实验数据进行拟合，理论计算与实验结果符合得很好。

采用脉冲激光沉积(PLD)的方法在玻璃衬底上制备了二氧化钛薄膜，研究了基片温度和氧压对薄膜表面形貌、晶体结构和光学性能的影响。结果表明：当基片温度低于300 ℃或高于400 ℃时，二氧化钛薄膜的折射率都随着基片温度的升高而增大；基片温度处于300 ℃~400 ℃之间时，折射率随着基片温度的升高而降低；基片温度为300 ℃时，折射率最大。薄膜的折射率随着氧压的增大而减小。X射线衍射仪(XRD)显示薄膜在基片温度低于300 ℃时为非晶态结构，在300 ℃时出现了锐钛矿结构,当基片温度升高到500 ℃时，薄膜仍为锐钛矿结构；300 ℃时，薄膜的A(101)衍射峰最强，结晶度最好。通过原子力显微镜(AFM)图分析得出：低于300 ℃时，随着基片温度的升高，二氧化钛薄膜的晶粒尺寸增大，聚集密度增大；高于300 ℃时，晶粒的平均尺寸大小几乎不变，300 ℃时，晶粒排列最均匀有序。根据薄膜的透射谱计算了薄膜的光学带隙，可知随着基片温度的升高，二氧化钛薄膜的带隙变窄；随着氧压的增大，带隙变宽。

为探索不同的极化条件对分子取向的影响，用旋涂法制备了偶氮主客体掺杂薄膜，并用电晕极化的方法分别在不同温度和厚度条件下使分子取向，通过测量极化前后紫外-可见吸收谱，研究了平均取向因子的变化，并和二次谐波产生结果进行了比较。实验结果表明：对于厚度相同的偶氮薄膜，随着温度的升高，平均取向因子增大，但二次谐波信号强度先增大后减小；温度越接近聚合物玻璃转变温度，分子越容易取向，但温度过高，聚甲基丙烯酸甲酯变为粘滞态，部分偶氮分子容易在高温下蒸发掉，导致二次谐波信号强度降低，而平均取向因子增大；随着薄膜厚度的增大，针-板电极电场造成薄膜内部电场分布的不均匀性增加，极化效率降低，平均取向因子不断减小,二次谐波信号强度先增大后减小。

设计了一种简单有效的折叠腔，采用具有部分透过率的平面反射镜作为谐振腔的腔镜，实现了激光的单路输出，提高了激光器输出的利用率，增强了激光器的实用性。利用计算机编程分析了谐振腔内元件的参数对腔内光斑分布的影响。利用自聚焦透镜对激光二极管(LD)进行整形，实现了端面抽运Nd:YVO4半导体可饱和吸收镜(SESAM)连续波锁模稳定运转。在抽运功率为3 W时，获得了平均功率为800 mW，脉冲宽度为5.2 ps的锁模脉冲，光光转换效率为27%。

用溶胶-凝胶法分别将3种不同的偶氮材料与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)掺杂，并制备成旋涂膜，测量了薄膜的厚度、折射率和紫外-可见吸收谱。用实时电晕极化装置测量了3种薄膜二次谐波产生(SHG)强度随时间的变化关系。实验结果表明，含有不同取代基的偶氮材料，取代基给(受)电子能力越强，导致微观一阶超极化率β越大，β越大决定了偶氮分子越容易被极化，最终导致宏观二阶非线性光学特性越大。3种偶氮分子的有效倍频系数分别为0.748，0.794，4.420 pm/V。

利用高分子聚合物聚乙烯醇（PVA）易成膜且机械性能优良的特点，将微米尺寸的石墨烯薄片制成大尺寸的石墨烯-PVA薄膜。分别测量了石墨烯-PVA薄膜与石墨烯片的拉曼光谱，发现二者具有同样的特征。研制了用该石墨烯-PVA薄膜作为饱和吸收体，具有环形腔结构的被动锁模掺铒光纤激光器，获得了峰值波长1532.75 nm，重复频率8.7 MHz，脉冲宽度10.29 ps的脉冲序列。