工件几何形状不规则或材料性质非均匀时，易发生局部应力突变，导致工件产生裂纹。利用传统的超声检测技术（如超声投捕法）对这种早期裂纹进行检测时，由于裂纹尺寸很小以及工件表面其他的散射物（如表面突起、凹槽和腐蚀坑等）对声波的影响，从而难以有效分辨微裂纹。搭建了基于激光超声投捕法的表面缺陷光学检测系统，超声信号由激光线源激发，光偏转差分法探测。对比了传统投捕法、扫描激光源法与扫描加热源法对表面含有突起和微裂纹的样品进行扫描检测的结果。投捕法对信号信噪比要求较高、可靠性较差。扫描激光源法能检测两种缺陷但不能将微裂纹识别出来。扫描加热源法利用微裂纹受热膨胀易发生局部闭合的特性，可以将其与样品表面的突起加以区分。采用有限元方法，分析了裂纹尺寸变化对透射声表面波的影响。

提出了基于光热调制的激光声表面波检测疲劳裂纹的实验系统和方法，并将其用于发动机叶片疲劳裂纹的检测。NdYAG激光器产生的激光通过凸透镜聚焦在样品表面，同时用半导体激光在激发点同一位置进行光热调制，利用干涉仪在另一位置探测声表面波信号。利用精密平移台在可能的裂纹区扫描激发源和加热源，获得打开光热调制和关闭光热调制时的声表面波信号，也即不同位置处样品加热和冷却时的信号Sheat和Scool，由于光热调制产生的压应力使裂纹闭合，使Sheat产生明显的峰值变化，因此差值信号ΔS=Sheat-Scool即为疲劳裂纹闭合引起的信号变化。对叶片表面裂纹检测的实验结果表明，该方法具有较高的检测灵敏度和可靠性。

生物组织光学是关于光辐射与生物组织相互作用的学问，是生物医学光子学技术的理论基础。本文从生物组织的光传输模型、特性参数测量方法、成像技术和光谱研究四个方面阐述了生物组织光学的状况及未来发展方向。

详细地研究了Pr3+,Yb3+ZBLAN玻璃中Pr3+和Yb3+离子之间的能量传递过程、及能量传递对上转换发光的影响。实验结果表明,在960nm激光泵浦下Yb3+通过Yb3+—Pr3+之间的交叉弛豫向Pr3+传递能量。具体的能量传递形式有三种。Yb3+作为敏化剂可提高Pr3+的上转换发光强度。从Pr3+向Yb3+的反向能量传递过程也是存在的,具体的过程和Pr3+向Yb3+传递的相反。Pr3+—Yb3+的能量传递导致Pr3+发光的淬灭,使Pr3+上转换发光随着Yb3+浓度增加出现饱和。和3P0能级相比较,Yb3+对Pr3+离子的1D2能级发光的淬灭作用更强。

光学相干层析术是一种新型的对活体组织进行非侵入的光学诊断成像技术。它将低相干干涉仪与共焦扫描显微术结合在一起，去掉物镜焦点之外的散射光，利用高灵敏度的探测技术，实现在光散射介质如生物组织中获得清晰的分层图像。

提出了一种FPS光学互连的新装置。在这一装置中,由于使用普通透镜和光楔作为光学互连元件,故其结构简单,制备方便,价格便宜,并具有高的光能利用率和高的互连信道密度等优点,因而具有实际应用价值。

提出了一种时序循环级联式的子波变换相关识别系统。该系统是基于循环使用一个普通光学相关器，而相关器采用光折变全息图作为空间匹配滤波器，一个受计算机控制的空间光调制器作为输入器件，方位不同的参考光用于编码存储不同的输入信号、不同的子波和子波变换的傅里叶谱的多重信息。通过计算机控制系统互连网络和级联循环次数可完成用于不同目的的相关运算。给出简要的原理分析，并用纯光学方法实验研究了Ｈａａｒ子波变换、Ｈａａｒ子波变换相关识别，并与普通相关识别作了对比。讨论了该系统所具有的诸多方面的特点。

研究了芪盐在不同表压下制备的LB膜的二阶光学非线性。测量得到在低表压增强的二次谐波信号。对比芪盐的。π-A曲线和透射光谱,认为在LB膜中芪盐以固相态存在,低表压时的固相态聚集体的吸收峰351 nm使四阶非线性极化率Ｘ(4)(—2ω:ω,ω,ω,—ω)产生共振增强,四阶光学非线性现象对二次谐波信号产生影响。

描述了用高功率脉冲激光打靶产生的等离子体作为软Ｘ射线源而进行的接近式软Ｘ射线光刻研究。采用负性辐射线光刻胶聚氯甲基苯乙烯(PCMS)，得到了一些新的实验结果。