利用Z扫描系统研究了多层石墨烯非线性光学吸收特性。结果表明多层石墨烯在激光作用下具有反饱和吸收特性, 且非线性折射系数为正。随着层数增大, 非线性光学吸收系数减少得慢一些。基于微观尺寸效应, 2~5层石墨烯的叠层方式也会影响到非线性吸收系数的值。另外, 激光的强度、中心波长和脉宽等因素都会影响样品非线性光学吸收系数的结果。石墨烯具有非常优良的非线性光学特性, 为其制成非线性光学器件提供了有效的实验依据。

传统宽带光源光纤光栅(FBG)传感系统的解调部分比较复杂，为了克服这一缺点，使用线性扫频激光器作为FBG传感系统的光源，并选定一个光栅作为参考光栅，将其他光栅作为传感光栅。根据传感光栅与参考光栅的反射信号时间间隔的变化，解调得到FBG反射中心波长的变化，解调过程非常简便。基于FBG传感系统进行了温度和光纤轴向拉力的测量实验，验证了该系统的可行性和正确性，也证明了该系统可单独或同时测量温度和光纤轴向拉力。给出了提高系统测量精度的途径，包括保证参考光栅的温度稳定以及使用扫频速率较小的扫频光源和采样速率较高的示波器。

利用离子注入技术制备了不同Zn 离子剂量掺杂的铌酸锂样品，研究了Zn 离子注入对LiNbO3 晶体红外光谱特性的影响。实验结果显示Zn离子已成功地注入到LiNbO3晶体中，以Zn原子纳米颗粒形式存在，且注入深度约为80 nm。与纯LiNbO3晶体在3486、2851 和2917 cm- 1处的主次吸收峰的位置相比，三种掺杂Zn 离子剂量的样品主吸收峰的位置均出现在3483 cm- 1 处，发生了微小的红移，次吸收峰的位置基本保持不变。Zn 离子注入使x-切向LiNbO3晶体的透射率增大，z-切向LiNbO3晶体的透射率降低。

采用金属离子注入技术制备了注入剂量分别为0.5×1017，1×1017，1.5×1017 cm-2的Zn纳米颗粒复合材料。结合共聚焦激光扫描显微镜和透射电子显微镜，观察了Zn纳米颗粒大小及其物相。利用单光束Z扫描技术，在波长为1064 nm的入射光作用下，分别测量了样品的非线性光学折射率系数和非线性光学吸收系数。结果表明，Zn纳米颗粒复合材料是自散焦反饱和吸收材料，随着注入剂量的增加，材料的三阶非线性光学系数有不同程度的增加。通过适当选择注入剂量的浓度，可得到在1064 nm波段样品的最佳三阶非线性光学系数。

为实现重离子肿瘤治疗临床实验中对照射束流状态的实时监测, 研制了束流强度及剂量监测系统, 包括积分电离室、后续电流频率转换电路及LabVIEW数据获取处理三部分。利用闪烁体探测器和标准剂量计测试了系统的线性响应和得到剂量的准确性, 结果表明：系统在束流临床照射流强范围内的线性响应好于90%, 其实时反馈的临床照射剂量偏差小于5%。同时束流强度及剂量监测系统与安全控制系统相结合, 保证束流照射状态满足临床照射的安全要求。

基于耦合模假设，研究了描述两太赫兹金属线波导之间耦合特性的耦合模理论.通过采用与光波导耦合模理论等价的近似，研究得到了耦合方程和耦合系数表达式.进而，研究得到了两个相同金属线波导的耦合方程解及耦合特性.所提出的理论对于描述两金属线波导之间的能量传递具有重要的意义.

Cr ion implantations in glass with the different doses of D=1.493×10¹⁷ and 4.976×10¹⁷ ion/cm² are obtained by metal vapor vacuum arc (MEVVA). The effects of the different Cr ion implanted doses on terahertz (THz) transmission property are analyzed from THz time-domain spectroscopy. The results show that the more the Cr ion implanted dose in the micro-area implantation glasses, the larger the THz transmission except the larger absorption at 0.24 THz. This is an effect attributed to the coupling of plasmas on both the implantation and the implantation affected zones of the Cr ion implantation glass.