为了深入了解大气压下Ar等离子体射流的产生机理和内部电子的状态, 对Ar等离子体射流进行了发射光谱诊断, 以玻尔兹曼斜率法对电子激发温度进行测算, 利用发射光谱的连续谱绝对强度法测算出电子密度。通过设计一种可调节气压的金属针-环型介质阻挡放电装置, 研究了氩气压和放电功率对Ar等离子体射流的电子激发温度和电子密度的影响。结果表明, 随着气压从6 kPa升高到16 kPa, 电子激发温度从0.83 eV下降到0.68 eV, 电子密度从4.45×1022 m-3减小到0.44×1022 m-3(波长648.06 nm), 且随着放电功率从0.177 5 W增大到1.792 6 W, 电子激发温度从0.82 eV升高到5.14 eV, 电子密度从0.27×1022 m-3增大到4.61×1022 m-3, 而且电子密度较低时, 电子激发温度的变化更明显。由此得出结论, 氩气压和放电功率对电子激发温度不仅有直接影响, 还有通过电子密度变化导致的间接影响, 电子密度较低时, 氩气压和放电功率对电子激发温度的影响会相对更大一些。同时, 选用两个波长计算的电子密度结果很接近, 验证了诊断结果的准确性。

平面激光诱导荧光是一种高时间和空间分辨率、非接触的激光诊断技术, 是研究流场和燃烧场的重要技术手段。高速PLIF技术相对于现有的低速PLIF技术具有众多优势, 高超声速飞行器、燃烧场、空气声学和等离子体等领域的发展, 需要重复频率在10 kHz以上的高速PLIF技术对湍流场和反应场进行研究, 以掌握其反应过程并进行优化。高重频、大能量脉冲激光器的缺乏是限制高速PLIF技术实现的主要原因。针对高速PLIF技术及其光源的发展状况做了全面的综述, 对比说明了不同类型激光光源的特点, 并对脉冲串激光器作为高速激光诊断光源的前景进行了展望。

研究了高功率Yb∶YAG薄片激光器连续及腔倒空调Q输出性能。基于平面波理论, 建立Yb∶YAG准三能级激光连续运转模型, 对薄片激光器的晶体掺杂和抽运结构进行优化。通过优化实验方案, 研究半导体激光器抽运Yb∶YAG薄片激光器连续输出性能, 在抽运功率为199 W时, 获得功率为100 W的1030 nm激光输出, 光-光转换效率为50.2%, 斜率效率为56.8%。利用RTP电光调Q开光, 搭建Yb∶YAG电光腔倒空激光器, 研究1030 nm脉冲输出性能, 获得了脉冲宽度为20.2 ns的高重复频率1030 nm脉冲激光, 脉冲重复频率为10~100 kHz, 当重复频率为10 kHz时, 1030 nm激光的最大峰值功率达到109.8 kW。

利用同轴空心阴极放电装置, 产生氦低温等离子体。通过对等离子体的发射光谱进行测量和计算, 研究放电功率以及氦气压强对等离子体的电子激发温度的影响。结果表明：氦低温等离子体的发射光谱主要由连续谱和原子谱线构成, 放电功率和压强对谱线的强度具有明显影响。压强的变化不仅影响电子从电场中获得的能量, 还会影响电子与原子的碰撞频率, 从而导致电子激发温度随着氦气压强的增大, 出现先上升后下降的变化趋势。

太赫兹波调制器是太赫兹通信的一个重要器件。利用介质折射率影响频率选择平面的透射峰，可以实现对太赫兹波强度透过率的调制。利用有限元法对该结构的调制性能进行模拟分析，在3.12 THz 附近50 V 电压下，实现了50%的强度调制。并进一步分析了该调制结构的调制机理。

阐述了手性负折射率现象的产生机制; 总结了近几年国内外手性负折射率材料在仿真模拟和实验制备方面的研究进展; 分析了手性负折射率材料的旋光性、手性参数、损耗等; 介绍了手性负折射率材料在各个领域的应用。分析认为, 探索手性负折射率材料的新机制、新方法和新材料, 从而在可见光波段实现负折射率是未来手性负折射率材料的重要发展方向之一。

报道了掺铁（Fe）的钽铌酸钾钠（KNTN）晶体的电光及电控衍射性能。利用顶部籽晶助溶剂法生长了高质量的晶体，居里温度为15 ℃；利用单光束椭偏法测量了晶体的有效二次电光系数Reff，在居里温度附近，Reff高达1.05×10-15m2/V2，电光调制能力相当于铌酸锂的19倍（利用LiNbO3的γ33=30.8×10-12 m/V，偏压为500 V/mm），Reff随着温度的升高而减小。利用二波耦合实验装置测量了晶体的电控衍射性能，当施加在晶体上的电场从0增加到900 V/mm时，晶体的衍射效率先增大后减小，并且在外加电场为700 V/mm时达到最大值80%。结果表明，FeKNTN是一种优异的电光晶体和电控衍射晶体。

利用激光光热偏转技术测量了钛酸钡材料的热扩散率。根据所测量材料的光热光偏转信号，通过最小二乘法中的非线性拟合，直接拟合出了材料的热扩散率，克服了光热偏转技术中“Mirage effect”步骤多、计算复杂、误差大的缺点。测量了在不同成型压力和不同烧结温度下钛酸钡材料的热扩散率，得到了热扩散率随成型压力和烧结温度的变化规律。对实验结果进行了分析和讨论。

在晶体光轴垂直于入射面的各向异性实验组态下,对掺杂KNSBN晶体的各向异性自衍射过程进行了理论分析和实验观测,给出了包含空间电荷场前两阶分量作用的各向异性自衍射的耦合波方程及其数值解.理论分析和实验结果都表明各向异性自衍射光来自于两束入射光的共同作用.

给出了利用角度复用技术同时存储两幅光栅于光折变记录介质同一空间点上的稳态空间电荷场解析表达式。发现第一幅光栅的基频分量中含有第二幅光栅的二阶分量的交扰,而其二阶分量中却含有第二幅光栅的基频分量的交扰。发现空间电荷场基频分量、二阶分量随归一化的光栅波矢(k/k0)变化的最大值偏离了单幅存储时的最大值,以及第二幅光栅的自身变化对第一幅光栅的二阶分量的交扰影响远大于其对第一幅光栅的基频分量的交扰影响。同时还发现了调制度m只影响空间电荷场的振幅,并不影响空间电荷场随k/k0变化的极值点位置。