选用碳元素常见的有机形态(C6H7O2)和碳酸盐形态(CaCO3)样品为实验对象, 配置一系列不同含碳量的样品进行激光诱导击穿光谱实验, 实验分析了不同形态碳元素样品在空气气氛条件下的激发特性.研究结果表明, 碳酸盐形态中可探测到明显的碳元素的原子谱线, 且与碳元素含量有良好的线性关系, 但较难探测到碳元素的分子光谱; 对于有机形态, 不仅能探测到碳的原子谱线, 还能探测到碳的CN分子谱线和C2分子谱线, 且分子光谱与碳元素含量具有较好的相关性, 说明碳元素分子光谱的形成与有机形态有关.将两种形态混合后, 发现CN分子光谱与有机形态中的碳元素含量具有较好的相关性, 说明利用探测到的CN分子光谱可以实现有机形态的鉴别.同时利用CN分子光谱的形成机制, 在两种形态混合后的样品中添加一定量的氮元素, 在氩气条件下, CN分子光谱与样品中有机碳元素含量存在较好的线性关系.进一步说明来源于空气中N和样品中N所形成的CN, 均可用于有机形态碳元素的鉴别.

选用同时含苯环和C-N结构的有机物苯甲酰胺样品为实验对象，制备不同含氮量的样品并进行激光诱导击穿光谱实验；在不同气体环境（空气、氩气）和激光能量条件下，研究了有机物中N元素的激发特性，建立了N元素光谱信息与N元素含量之间的关联性.结果表明：在氩气环境中，含N元素样品的N原子谱线较难被探测到N，该结果说明在大气环境中探测到的N原子谱线主要源于空气中N的激发（空气中有79%的N2）；在空气或氩气条件下，均能探测到较强的CN分子光谱，且与样品中N元素含量有一定的关联性，这种关联性不仅与气体环境有关还与激光能量有关；在氩气条件下，由于CN分子光谱的形成完全来源于样品，不管在低能量还是高能量条件下，均与N元素含量具有较高的相关性；在大气环境中，在低能量条件下，关联性较好（R2高于0.9），而高能量条件下，关联性较差，说明在低能量条件下，空气环境中探测到的CN主要来源于样品本身，而在高能量条件下CN分子光谱的形成受环境中氮气的影响较大.

采用Ohno 等提出的发光二极管(LED)发光光谱数学模型，计算LED 芯片的发光光谱，并基于光谱叠加性原理，研究多芯片光源的混光特性。实验中用蓝光LED 激发涂覆其上的绿橙双色荧光粉获得暖白光，与红、青、蓝三种LED 光源混光。通过控制模块发送指令到脉宽调制(PWM)驱动电路分别调节各个LED 的驱动电流占空比，从而控制4种LED 的光通量及其配比，实现色温在2700 K~6500 K 范围内连续可调。在宽色温范围内，获得超高的显色指数，Ra 在95~98 之间，全部特殊显色指数(R1~R15)都在90 以上、辐射发光效率(LER)在286~336 lm/W 之间的白光LED 光源。实验测量与计算模拟结果的一致性很好。

火焰光度分析技术是一种能够快速灵敏检测硫、磷等元素的成熟方法.在环境检测,农残检测,工农业生产领域得到广泛应用.通过对传统火焰光度检测器的改进设计,采用光栅和CCD传感器阵列作为检测器的光电转换器件,拓展了检测化合物的种类,成功实现了对H2S,PH3,NH3,AsH3,Cl2为代表的硫、磷、氮、砷、氯五种元素的实时检测.由原来依靠特征波长检测拓展到利用物质火焰光度光谱信息进行定性定量分析.结合化学计量学的方法有望成为一种能够同时检测多类有毒有害气体的快速现场检测技术。

以4-溴-1, 8-萘酐为原料合成了新型萘酰亚胺衍生物N-正己基-4-苄胺基-1, 8-萘酰亚胺(HBN), 通过NMR和MS表征了其结构。利用荧光光谱研究它对铁离子(Ⅲ)的识别作用。实验显示, 在C2H5OH/H2O (φ: 1/1)体系中, 当Fe3+浓度为4×10-7~1×10-2 mol·L-1时, HBN荧光强度随Fe3+浓度增加大幅度下降。线性回归方程为: F0/F=623.253 2cFe3++0.964 2 (R2=0.996 3)。常见金属离子, 如Ca2+, Na+, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Co2+, Ni2+, Mn2+及Fe2+等, 均不干扰HBN对Fe3+的识别。结果表明, HBN对Fe3+具有较好的选择性和灵敏度。

设计并合成了萘酰亚胺衍生物N-正己基-4-［2-(3-苯基硫脲)-乙氨基］-1,8-萘酰亚胺(HTN), 通过NMR和MS表征了其结构。利用荧光光谱法研究了HTN对苦味酸(PA)的识别作用。研究发现, 在C2H5OH/H2O (2∶1)体系中, HTN荧光强度随PA浓度的增加而大幅度下降。PA浓度在1×10-6~5×10-4 mol·L-1范围内时, 猝灭率(I0-I)/I0与［PA］0.5呈线性关系,R2=0.995 5。常见苯系物, 如苯胺、苯甲醛、三硝基甲苯、苯酚、苯乙烯、吡啶、对甲苯磺酸、甲苯、硝基苯及氯苯等均不干扰HTN对PA的识别。结果表明, HTN对PA具有较好的选择性和灵敏度。

采用暖白、绿、蓝LED混光和PWM调光技术, 研究了光源的光谱、色温可调和显色指数特性。实验通过控制驱动电流的占空比, 调节暖白、绿、蓝LED之间的光通量配比, 实现了在3000~6500K范围内色温可调、Ra为85~95的高显色指数LED白光。混合光源的实验参数与理论计算值相一致。

文章研究基于LED光源的DLP投影显示光学引擎系统，运用非成像光学理论计算了与所选用的DMD芯片相匹配的LED光源的发光面的尺寸及方棒的尺寸，利用光的折射定律和三角法则，设计了光学引擎系统中重要光学元件TIR棱镜的各项参数。采用Tracepro软件对整个光学引擎系统进行了建模、模拟和设计，并测得系统的照度图，计算了系统的光能利用率和观测光的均匀度，为建立基于LED光源的DLP投影显示光学引擎系统的实验装置奠定了良好的基础。

LED微型投影机是光电显示技术领域的最新发展，将引起移动数码显示设备的革命。FLCOS是一种硅基铁电液晶，比较常规的显示芯片技术，它具有色彩表现性好、响应速度快、耗能低、对比度高等优点。文章研究LED微型投影机的光学引擎系统，运用TRACEPRO设计和模拟它的光学系统，采用简单的透镜组系统代替复杂的TIR透镜，获得较高的光学效率。

Nd∶YAG固体激光器的偏振特性在许多实际应用中非常重要。特别是在非线性光学频率变换中, 无论是实现Ⅰ类相位匹配还是Ⅱ类相位匹配的非线性光学晶体, 对基频光的偏振特性都有一定的要求。研究了半导体激光侧向泵浦固体Nd∶YAG激光器的偏振特性。实验测量了腔内镀膜偏振片和它们在腔内不同位置时对激光偏振特性的影响。消光比测量表明, 热致退偏效应影响激光的偏振特性。合理选择腔内偏振片的位置和在腔内插入1/4波片补偿热致退偏效应, 能够获得较好的偏振激光, 可提高和频紫外激光功率。