研制了一种探针型的萨格纳克型光纤振动传感器, 利用贝塞尔函数递推公式推导了振幅的测量算法。传感器使用980nm激光通过掺饵光纤泵浦出的1550nm的宽光谱光源, 利用振动源在光纤环中产生的非互易相位调制, 在输出端获得干涉信号。利用传感器对频率为8.1kHz到11.3kHz的振源进行了测量, 实验数据与仿真分析一致, 频率测量误差不超过0.6%, 振幅测量数据的离散程度较小。

分析了相位生成载波(PGC)调制解调法测量微小振动的基本原理，搭建了迈克耳孙型干涉测量系统，研究了声波频段信号微振动的测量。在此基础上分析了压电陶瓷(PZT)调制时振动频率随机波动以及相位不匹配对解调造成的影响。理论和实验表明PZT调制的稳定性对最后解调的波形有很大的影响，调制频率的稳定可以消除解调引入的信号失真，相位的匹配能使解调信号信噪比达到最大。为减小PZT的影响，对实验系统进行了改进。

设计加工了一个三层结构的表面等离子体光学吸收器件，表层结构为规则排列的金质椭圆形微粒。入射电磁波与椭圆形金粒作用激发表面等离子体共振时，由于沿长短轴方向谐振频率不同，使得该器件实现了在近红外谱段两个频率处对入射光近100%的吸收。实验样品用电子束曝光技术加工，实验测量与仿真设计结果一致。此外，由于改变器件表面介质的折射率可以有效调谐器件的谐振特性，通过在器件表面覆盖一向列型液晶层并由温度控制液晶层的折射率，实现了一种温控的可调表面等离子光学吸收器件，调节过程简单可靠并且可重复实现，调节范围达22 nm。该器件由于其高吸收效率和可调谐特性，可在太阳能电池以及未来光子集成电路等方面得到重要应用。

基于表面等离子体激发的光学操控技术由于其所需激光能量低、装置简单，近来引起了广泛关注。采用Kretschmann棱镜耦合法对金膜表面等离子体场进行激发，实现了对直径为10.8 μm的聚苯乙烯粒子的有效操控。通过引入一微孔阵列对入射激光光斑图样进行调制，实现了聚苯乙烯微粒在金膜表面的阵列式分布。实验中使用的光源为输出功率20 mW的氦氖激光器，所需要的能量密度仅为传统激光光镊能量密度的几十分之一。由于该装置成本低、操控灵活且较低的激光能量密度可以防止对活体细胞的破坏，因此，可在医疗领域中的活体细胞及DNA操控等方面得到应用。

采用CD光盘光栅作为表面等离子体共振(SPR)传感器的耦合元件，通过检测共振角的变化对液体浓度进行传感测量。结果表明CD光栅耦合型SPR传感器对葡萄糖溶液的灵敏度可达3%(质量分数)，理论分辨率为1%(质量分数)。通过模拟不同光栅周期、光栅槽形和待测介质折射率对共振曲线的影响，发现缩短光栅周期、使用正弦槽形的光栅作为耦合基底，都可以进一步提高这种传感器的灵敏度。

提出一种基于偏振模式转换的声光陀螺，分析其原理与结构并对该陀螺进行实验测试。静态测试结果表明，当声光作用长度为15 mm，声表面波输入功率为100 mW，频率为168.201 MHz时，偏振模式转化效率为80.02%。在偏置条件下进行旋转测试，得到输出电压随陀螺转速呈线性变化的曲线，其灵敏度约为1 mV/[(°)/s]。偏振型声光陀螺保留声表面波陀螺体积小、成本低等优点，而在灵敏度上有大幅提高。

分析旋转介质中的声表面波(SAW)陀螺效应，推导了角速度与声波波速的关系，并讨论声光耦合波方程\.将角速度与波速变化的关系式代入声光衍射效率公式，得出声光耦合情况下角速度与衍射效率公式的关系式，依据此关系对声光陀螺结构进行优化设计。优化设计表明，对于耦合效率大的铌酸锂晶体在光波损耗不大时其X切Y传，Z切Y传具有最大的刻度因子，在此结构下其精度为2.06°/h，比单一的SAW陀螺提高2个数量等级。