光折变晶体内部产生的光致折射率的变化很小,不易实时观测,导致对写入晶格的质量无法鉴定。为了实时观测光折变光子晶格写入导致的更细微的光致折射率的时间和空间的变化,提出了在马赫-曾德尔光路的基础上引入放大的傅里叶变换的观测方法,极大地提高了测量的分辨率。该方法可以实时观测写入高密度光子晶格折射率的时间和空间变化,同时可以鉴定光子晶格的质量和均匀度,解决了高密度光子晶格制作质量的时间把控问题。与间接方法相比,该方法更加直观明了,所测数据更加准确、清晰,分辨率可方便地由傅里叶变换透镜的组合决定。

为了提高光诱导小周期光子晶格的衍射效率，采用双掺Mg∶Fe∶LN 晶体写入一维光子晶格时，通过改变双光束之间的夹角，控制写入晶格的周期，记录不同写入角度衍射效率随时间的变化。实验结果表明：双掺Mg∶Fe∶LN 晶体衍射效率在双光束夹角超过24°后急速下降，二次谐波引起的光强振荡增大了光子晶格的衍射效率，双光束夹角越大振荡出现的时间越快。

声光相互作用产生频移和拍频的理论已经较为完善, 但没有具体变化规律的描述。从实验出发, 利用高频探测器结合共焦扫描干涉仪和频谱分析仪, 用实验方法通过研究Raman-Nath衍射点的拍频现象直观地将声光相互作用产生拍频的现象展示出来, 对拍频的产生机理进行了相关分析, 并总结了拍频形成的规律, 对其产生的条件等因素做了探索。

为了提高光子晶格的衍射效率,加快晶格写入时间,尝试在掺Fe浓度相同的双掺Mg:Fe:LN晶体([Fe:]0.03 wt.%,Mg:2.0 mol)和Fe:LN晶体([Fe:]0.03 wt.%)中分别用[λ]为488 nm半导体激光器和532 nm Nd:YGA固体激光器写入一维光子晶格,对比研究了两晶体内光子晶格最大衍射效率[η]和时间[t]的关系。实验结果表明,在双掺Mg:Fe:LN晶体内写入光子晶格时间比Fe:LN晶体所需时间短、衍射效率高。

利用傅里叶变换法在自散焦LiNbO3：Fe 晶体中写入光子晶格的过程中发现，阵列光束与写入晶格相互作用产生的空间二次谐波对写入晶格的结构具有一定的影响。表现为光子晶格中空间频率的倍频现象，干涉条纹的分裂现象和布拉格带隙的展宽现象。通过对一维光子晶格中空间二次谐波的数值模拟和理论计算，证明了空间二次谐波的产生是晶格结构发生改变的主要原因。实验表明，通过控制空间二次谐波的产生情况可以有效地改变写入光子晶格的内部结构。

为了得到衍射效率高的光子晶格，采用光诱导光子晶格的方法，在LiNbO3∶Fe(掺铁铌酸锂)晶体中写入一维光子晶格。对写入晶格周期的密度的最小值，以及晶格周期与衍射效率之间的关系进行了研究，并对用不同波长的激光器写入时的情况进行了对比。实验结果表明，写入周期最小时为入射波长的一半，此时两束入射光形成驻波。发现双光束夹角在20°以内时衍射效率比较高，大于25°时衍射效率比较低。得出结论是：要得到衍射效率高的光子晶格，双光束夹角应在20°以内，并使用短波长激光器作为辐照光源。

采用光诱导光子晶格的方法，利用3 孔、4 孔、5 孔、8 孔和12 孔掩模在掺铁铌酸锂晶体中写入多重旋转对称结构的二维光子晶格。基于干涉理论，对多孔掩模干涉图样进行了数值模拟。通过实验成功地观测到了3 孔、4 孔、5孔、8 孔和12 孔布里渊区和远场衍射，并分析了布里渊区与远场衍射的对应关系，实验结果表明光子晶格图样和数值模拟一致。传统观测布里渊区的方法需要使用旋转漫反射器，观测布里渊区和写入晶格是不同的光路，而本方法只需在写入光路中加入衰减器便可观测到布里渊区，较之前的诸方法更为简单、稳定、易于调节。

为了研究在光折变晶体中影响空间二次谐波产生的因素，基于光学二次谐波中倍频现象的产生理论，在自散焦LiNbO3: Fe晶体中发现了空间频率的倍频现象。运用干涉法，通过改变光路中振幅掩膜的参数实现对二次谐波产生情况的控制。结果表明，光源的数量会影响产生分裂条纹的多少，波导周期会影响二次谐波现象是否出现。在光源数量和波导周期一定时，二次谐波会随着光强的增大而出现的更快更明显。

通过求解系统的Milburn 方程,研究了二项式光场与二能级原子相互作用系统中的场熵演化特性,讨论了内禀退相干、二项式光场系数和场的最大光子数对场熵演化的影响.结果表明二项式光场处于中间态时,由于内禀退相干,场熵振荡准周期性减弱,并随着时间的演化,场与原子纠缠逐渐趋近于一个定值,说明存在內禀退相干时,场与原子仍能纠缠；当內禀退相干因子不变时,二项式光场从相干态过渡到中间态,直至数态过程中,场熵值减小,场与原子的纠缠减弱.

利用交叉相位法采用波长为532 nm激光在自散焦光折变晶体LiNbO₃:Fe中成功地制作了带有线缺陷的二维光折变光子晶格,晶格周期为12.8 μm×12.8 μm,线缺陷宽度为32.6 μm。对其晶格线缺陷局域光的特性进行了详细的实验观测和初步的理论研究。实验结果表明,在折射率变化量仅有10-5-10-3的LiNbO₃:Fe晶体中,由于光折变光子晶格的存在,以及晶格带隙的作用,负折射率的线缺陷具有局域光和导光的作用。实验结果说明:在LiNbO₃:Fe中写入带有线缺陷的二维光折变光子晶格并把光波局域在缺陷内部是完全可行的。利用此性质,可以制作类似于光子晶体光纤的光学元件,对光通信的发展是非常重要的。