在近红外波段强飞秒激光场中从实验上系统地研究了稀有气体原子［氙（Xe）和氩（Ar）］和双原子分子［具有不同分子结构对称性的氧气（O₂）和氮气（N₂）］在不同波长（800 nm、1250 nm和1500 nm）下的单电离和非顺序双电离（NSDI）。分析发现，与Xe、Ar和N₂相比，O₂的NSDI产率随光强变化的曲线中平坦区的斜率增加更明显，而所有气体平坦区的NSDI产率的波长标定律与半经典“三步”模型所预测的结果存在差异。进一步的研究发现O₂的NSDI产率和其对照原子Xe相比在所有波长下都被抑制了，且抑制程度随波长的增加而变得更明显；而N₂的NSDI产率在短波长（800 nm）下和Ar的基本一样，但在长波长下也被抑制。这些实验结果可用于完善分子NSDI的波长标定律和研究分子结构对其NSDI行为的影响，表明可以通过从宏观上调控波长来实现对涉及多电子关联效应的分子NSDI的超快控制。

实验上,在线偏振和圆偏振强激光场中测得同核双原子分子O2在两个不同波长(800 nm和1500 nm)下的离子产量随光强变化曲线,发现其呈现出有趣的波长和偏振依赖关系: O2+产量在长波长下比短波长下更低,且不同波长间 O2+产量的差距在圆偏振光下相较线偏振下变得更大。利用散射矩阵(S-Matrix)理论模型定性地重复出实验结果,并从电子动量分布方面进一步确认了分子轨道效应对O2强场单电离的影响。

利用波长可调谐的强飞秒激光脉冲,在中红外波段系统地测量了氙原子的单电离离子产率随光强的变化关系。基于PPT模型和ADK模型进行了理论计算,并将理论计算结果与实验结果进行了对比,发现在整个测量区域,基于PPT模型的计算结果均与实验结果相符,而在较长波长、较高光强时基于ADK模型的计算结果与实验结果吻合较好。两种理论模型在深隧穿电离区域的一致性及其描述原子单电离行为的有效性在实验中得到了直接验证,可以利用这两种模型准确地标定长波长激光脉冲的绝对光强。

报道了Yb∶YAG双波长激光振荡阈值的理论结果,实验获得了连续双波长激光输出.实验中, 采用紧凑的平凹腔结构、940 nm光纤耦合LD端面泵浦方式, Yb∶YAG晶体作为激光晶体, 采用10%、15%和20%的输出耦合镜, 分别实现了单波长和双波长激光输出, 在最高泵浦功率为20 W时, 输出耦合率分别为10%、20%, 最高获得3.94W的1 050 nm激光和3.40 W的1 030 nm激光, 对应的光光转换效率分别为19.7%和17.0%; 当输出耦合率为15%、泵浦功率为11.7 W时, 获得0.79 W的双波长激光, 对应的光光转换效率为6.8%, 功率比为1∶1.3, 通过光栅光谱仪测量得到双波长谱线中心分别为1 030.31 nm和1 047.50 nm; 当1 030 nm激光功率为3.0 W时, 30 min内输出功率RMS稳定性优于0.18%.该实验结果与理论分析相吻合, 可应用于设计稳定可靠的掺Yb双波长激光器.