为了提高开放型回归器件在808 nm波长处的反射性能,分析了玻璃微珠折射率对定向回归反射的影响。利用光学仿真软件TracePro对具有3种不同折射率(1.93、2.00和2.20)的回归反射器件结构单元(玻璃微珠)的回归反射性能进行模拟分析,得到了光线垂直入射时采用普通基底的传统开放型回归器件结构单元的理论反射率仅为23.6%,采用高反射基底时,理论最高反射率可达98.1%,回归器件的反光性能提高了3倍。在808 nm波长处制备了反射率为99.3%的高反射光学薄膜,并在镀有此高反射光学薄膜的基底上制备了高反射回归器件。分别对使用两种基底的回归器件进行测试,结果表明,在高反射基底上使用折射率为1.93的玻璃微珠制成的回归器件具有最佳的回归反射率,光线垂直入射时的回归反射率可达46.2%。

采用高温熔融法制备Ce3+或Tb3+单掺和Ce3+/Tb3+共掺钆-钡-硅酸盐闪烁玻璃。通过透射光谱、光致激发和发射光谱、X射线激发发射光谱及荧光衰减曲线等手段对其发光性能进行研究。实验结果表明: 在紫外光的激发下,Tb3+掺杂闪烁玻璃发出明亮的绿光(544 nm)，而Ce3+掺杂闪烁玻璃发出蓝紫光。对于Ce3+/Tb3+共掺闪烁玻璃，在紫外光和X射线激发下均观察到Ce3+离子敏化Tb3+离子发光的现象，这是由于存在Ce3+→Tb3+的能量转移。Ce3+/Tb3+共掺闪烁玻璃的最佳Ce2O3掺杂摩尔分数为0.2%，此时Ce3+离子向Tb3+离子的能量传递效率为45.7%。在X射线激发下，Ce2O3摩尔分数为0.2%的Ce3+/Tb3+共掺闪烁玻璃在544 nm处的发光强度是Bi4Ge3O12 (BGO)闪烁晶体在500 nm处发光强度的4.2倍，积分闪烁效率达到BGO晶体的55.6%，这有利于在高分辨率医学成像中降低辐射剂量。

制备了新的Er3+/Yb3+共掺氟氧硅酸盐微晶玻璃，测试了材料的荧光光谱和吸收光谱。上转换光谱表明: 有红(645 nm)、绿(545,522 nm)、蓝(480 nm)4个发光中心，分别对应Er3+的4F9/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2、2H11/2→4I15/2、4F7/2→4I15/2 跃迁。发光曲线拟合斜率分别为1.81、2.39、1.95、2.15，均为双光子吸收过程。样品经热处理降低了声子能量，大大提高了上转换效率。采用Judd-Ofelt理论对样品光谱进行了分析，拟合得到了强度参数。

砷化镓光阴极的量子效率大大优于超二代多碱光阴极，但由于微通道板（MCP）输入面上的离子阻挡膜的存在，第三代像增强器，即使是薄膜第三代像增强器，相比于同时期技术水平的超二代像增强器，在标准测试条件下的信噪比和分辨力等参数上并无明显优势。通过引入MCP噪声因子的概念，对像增强器光阴极量子效率的有效利用率进行了评价。强调了实现无膜MCP第三代像增强器的必要性，并指明了目前的无膜MCP第三代像增强器开发中所存在的问题，对改善MCP耐电子清刷除气能力及进一步地减少MCP中的有害物种含量的有效方法进行了研究，进而明确了实现高可靠性高性能无膜MCP第三代像增强器的可行性和有效技术途径。

制备了新的Er3+/Yb3+共掺氟氧硅酸盐微晶玻璃,测试了荧光光谱、吸收光谱。研究了氟氧化物微晶玻璃中Er3+离子的上转换发光特性，采用Judd-Ofelt理论对样品光谱进行了分析，拟合得到了强度参数，Ω2=4.4756，Ω4=1.0059，Ω6=1.2098。计算了样品的辐射寿命、跃迁几率、荧光分支比等光谱参数。结果表明，样品通过热处理形成了氟化物微晶，降低了声子能量，提高了上转换效率。绿光、红光上转换荧光强度比玻璃样品增强约2到3倍。Judd-Ofelt理论分析表明Er3+/Yb3+共掺氟氧微晶玻璃具有较高的上转换效率，是制作微型激光器和三维立体显示的优良材料之一。

采用克莱森缩合反应合成了一种新型的β-二酮化合物1-(4-氨基苯)-4，4，4-三氟丁烷-1，3-二酮(p-NBFA)。 以其为第一配体， 邻菲咯啉(phen)为第二配体， 合成出新型Eu(Ⅲ)， Tb(Ⅲ)三元配合物。 通过元素分析确定了配合物的组成为Eu(p-NBFA)3phen和Tb(p-NBFA)3phen。 红外光谱的分析表明p-NBFA中的氧原子以及phen中的氮原子与稀土离子进行了配位。 紫外光谱表明第一配体p-NBFA为能量传递的主体， 第二配体phen起协同作用。 通过荧光光谱研究了配合物的发光性质， 结果显示在Tb(p-NBFA)3phen中， 除Tb3+的特征发射外， 还可以观察到470 nm的发射， 进一步的研究表明， 此处发射为配体p-NBFA的发射， 这是由于配体的能级与Tb3+的发射能级较近， 产生了逆传能过程。 而在Eu(p-NBFA)3phen的发射谱中， 均表现出稀土离子的特征发射， 且发光强度较大， 说明配体的能级与Eu3+的发射能级比较匹配。

研究了Yb3+/Er3+共掺杂和Ce3+/Yb3+/Er3+三掺杂及其随着Al(PO3)3含量改变的氟磷玻璃的光谱性能。从能量匹配及能级结构角度出发分析了Ce3+和Al(PO3)3对其光谱性能的影响。结果表明：在Yb3+/Er3+比为4∶1不变而同步增加其含量时，其上转换发光出现了由绿光到黄光再到红光的变化；随着玻璃中Ce3+的引入，产生了Er3+的4I11/2→4I13/2能级间无辐射弛豫速率增加现象，且上转换发光都有一定程度的减弱。随着Al(PO3)3含量的改变，其减弱程度也发生相应的改变。同时，通过对其上转换机理的分析得出了红、绿、蓝发光的光子过程。

对Tb3+掺杂的硅酸盐闪烁玻璃进行了研究。对玻璃基质、敏化剂、发光激活剂组分进行了优化,改进了熔制温度、保温时间、气氛等工艺条件。根据氟化物具有较好的稀土可溶性,具有相对较低的声子能量,调整了闪烁玻璃中的氟化物含量。讨论了Tb3+离子和Gd3+,Dy3+离子对闪烁玻璃发光性能的影响。闪烁玻璃样品的激发和发射光谱、光衰减时间谱等结果显示：闪烁玻璃基质中由Gd3+和Dy3+离子向发光中心Tb3+离子的无辐射能量共振转移以及在一定浓度范围内Tb3+离子之间的交叉弛豫过程对玻璃的发光性能有重要影响。Tb3+离子在一定浓度范围内具有自敏化效应,随着Tb3+离子浓度的增加,绿色荧光得到增强,蓝紫色荧光减弱,Tb3+掺杂硅酸盐闪烁玻璃的发光性能有明显的提高。

介绍微腔研究理论的发展和微球腔中的光线量子论。测试了488 nm激光激发下掺铒磷酸盐玻璃微球的1533 nm荧光光谱，分析其谱线中的形貌共振现象及形成机制，并将掺铒磷酸盐玻璃微球的荧光光谱和掺铒磷酸盐体玻璃的荧光光谱进行比较。从实验中得到了掺铒磷酸盐玻璃微球产生的单模振荡幅度。

基于光通信技术发展对光放大器材料的带宽要求，研究了掺铒铋磷酸盐玻璃的结构、熔制性能，以及其光谱性能，并且用Judd－Ofelt理论进行了光谱计算分析。得到了一种以铋磷酸盐为基质的光放大器玻璃材料，其折射率为1．778，荧光半峰全宽为54nm，发射截面为0．61×10^－20cm²，其荧光寿命达到了8ms。结果表明，铒镱共掺铋磷酸盐玻璃是一种良好的宽带放大器材料。