在近场条件下金纳米粒子能引起光场矢量局部变化，针对金纳米粒子的这一特性，提出了一种检测近场光偏振态的新方法。将半径为 50 nm的金纳米小球组成金纳米粒子阵列结构，利用该结构产生一定的光强分布图案，用于检测不同偏振态的光场矢量。利用数值模拟软件 FDTD对金纳米粒子阵列结构进行模拟仿真，结果表明，从仿真图案上可以直观地分辨出 5种不同偏振态的光场。

基于一维光子带隙(PBG)效应导波机制的空心布拉格光纤(HC-BFs)具有灵活 方便的带隙调控能力和优良的 宽带低损耗传输特性,作为一类独特的光子带隙型空心光纤,在光波传输、色散管理与控制、光纤 型器件和传感检测等领域表现出巨大的应用潜力。从光纤波导结构设计与导波模式传输特性、包层 材料构成与光纤制备工艺,以及基于气态或液态被测物质填充中空纤芯的痕量气体检测和生化传感 中的应用等方面对HC-BF研究的发展历程和新进展进行了综合评述。

根据相移切趾器原理设计了七环π相移切趾波带片,准直光束经波带片与透镜聚焦后产生局域空心光束。理论上根据标量衍射理论研究局域空心光束的光场分布,并对其光强分布进行仿真,证明光束的三维“密闭性”。实验中基于空间光调制器与透镜相位得到暗斑最大半径为50.4 μm的局域空心光束,且光强为零,其实验结果与理论分析基本吻合。

针对辐射率的漫射近似、P3近似等正向模型在描述小源探距离及低约化反照率介质下光子传输时存在的局限性，推导了用于小源探距离低反照率无限媒质中各向同性稳态点光源下辐射传输方程在P5近似下的解析解，并将P3近似、P5近似计算的辐射率分别和蒙特卡洛模拟结果进行对比.结果表明:在高约化反照率（0.97）条件下，P5近似和蒙特卡洛模拟结果的最大相对误差为13.17%，而P3为41.57%.在低约化反照率（0.69）条件下，最大相对误差分别为27.78%，286.70%.在其他光学参数下，P5近似与蒙特卡洛模拟的最大相对误差均小于P3.在P5适用的范围内舍弃最大特征根相关项，可以简化解析表达式，提高计算速度，且对P5的计算结果影响甚微.稳态辐射率测量系统仿体验证表明，在高、低约化反照率介质中的小源探距离下，由P5近似计算得到的辐射率和实验测量结果相符.

用二元相位器件调制角向偏振激光光束,然后用高数值孔径物镜聚焦,在实验上产生了一个超分辨光学聚焦暗斑。二元相位器件的调制作用是通过让角向偏振光束经一块刻有多环同心环状凹槽的玻璃基板实现的。用刀口法检测了焦点附近的3D光束分布特性,得到了尺寸是0.32 λ且在4 λ左右的长度内保持不变的超分辨暗斑。这样的光学聚焦暗斑可能会应用于超分辨显微技术和光学捕获。

把低价油掺入到高价油是食用油脂中的常见掺伪现象, 芝麻油由于品质好价格高, 市场上时有假冒伪劣产品, 因此应用FTIR并结合化学计量学, 建立了芝麻油的真伪和掺伪的快速分析方法。 首先分析了芝麻油与大豆油、 葵花籽油在4 000～650 cm-1范围的FTIR谱图, 由于食用植物油都是不同脂肪酸甘油三酯的混合物, 其谱图极为相似, 很难发现芝麻油与其他油脂的明显差异。 但是不同食用油的脂肪酸组成不同, 其1 800～650 cm-1红外指纹特征区也有所不同, 因此可以选择该区域, 对红外光谱数据用化学计量学方法进行分类识别。 通过建立主成分分析(PCA)和簇类独立软模式识别(SIMCA)模型, 进行了芝麻油的真伪鉴别, 该模型聚类效果较为理想, 识别正确率达到了100％; 采用标准正态化校正(SNV)和偏最小二乘法(PLS), 经过PCA分析计算, 芝麻油中掺入大豆油、 葵花籽油的掺伪检测限均为10%; 利用FTIR和PLS, 建立了芝麻油掺的定量分析模型, 该模型预测值与实际值有着良好的对应关系, 预测相对误差为-6.87％～8.07％之间, 说明定量模型可行。 本方法能够实现芝麻油的快速真伪鉴别和掺伪定量分析, 其优点是模型一旦建立, 分析简便、 快速, 可以满足大量样品的日常监测。

为实现快速无损地检测小麦品质设计了基于光栅技术的近红外检测系统, 测试了该系统的准确性、 重复性和稳定性, 选取MPA光谱仪为参比仪器, 分别采集56份小麦样品的光谱, 建立偏最小二乘回归模型并验证。 该系统的四个模型的决定系数R2分别为92.38%, 93.48%, 93.16%, 94.44%, 交叉验证标准差RESECV为0.405, 0.374, 0.383, 0.346, 相对分析误差RPD为3.62, 3.39, 3.82, 4.24; 预测集验证模型的R2为96.97%, 94.22%, 96.62%, 96.34%, 预测标准差RMSEP为0.221, 0.305, 0.233, 0.243。 MPA光谱仪的建模结果R2 为95.99%, RESECV 为0.293, RDP为5; 预测集验证模型的R2为98.31%, RMSEP为0.165。 实验表明: 小麦品质近红外检测系统所得模型具有良好的预测性, 稳定性和重复性; 所得光谱波长与吸光度具有重现性; 其模型对平均光谱的预测效果优于单张光谱; 该系统工作稳定, 性能优良, 可应用于小麦品质质量检测。

如何快速检测天然色素中是否掺杂合成色素或者工业染料是食品分析检测中的一个难题。 天然辣椒红色素因兼具着色和药理功效而被广泛用于食品中， 但又因其稳定性较差而被不法商贩掺杂苏丹红来获利。 本文利用红外光谱技术的宏观指纹特性， 对掺杂于天然辣椒红色素中苏丹红的1 621， 1 500和751 cm-1处的强峰， 再通过二阶导数图谱分析将谱图信息放大， 辅以指纹区684和496 cm-1处的谱峰的佐证， 可以快速识别辣椒红中是否添加有苏丹红， 检测限量可以达到1％。

研制了一台蓝色高功率单模染料激光器。当多谱线紫外Ar+激光泵浦功率为4W时,在波长为432nm处单模输出达150mW。用这台激光器用磁场法反向照射Ca原子束,结果表明Ca原子被明显减速。

分别用声光晶体对氩离子激光515 nm谱线作幅度和频率调制,实验研究了碘吸收的差拍饱和吸收信号。用频率调制方法得到斜率极陡的一阶微商饱和吸收信号,并将它作为鉴频曲线把氩离子激光频率稳到127I2分子的P(13)43-0的a3线上。通过与一稳定到相同精细分量上的稳频氩离子激光器拍频,绐出激光频率稳定性优于±4.7×10-12。