单晶光纤（SCF）具有长径比高、比表面积大、散热好等优势，近年来成为高功率激光振荡器及放大器的选择材料之一。采用光线追迹法，模拟分析了泵浦光在Tm∶YAG SCF中的传播模式及强度分布情况。采用1.7 μm激光二极管（LD）作为泵浦源进行共振泵浦，将模式匹配和泵浦光导波传输结构相结合，实现了Tm∶YAG SCF连续激光运转，在~2.02 μm处获得了7.85 W的功率输出，对应入射泵浦功率的斜效率为46.3%。

为得到不添加额外吸收剂的透明聚碳酸酯（PC）焊接试样，使用波长1710 nm和1910 nm的激光对PC进行了透射焊接研究，通过观察焊缝外观和测试焊缝强度以确定焊接试样的质量。试验结果表明：1710 nm和1910 nm的激光可以得到强度接近、焊接效果较好的PC试样；使用1710 nm的激光，在功率为20 W、焊接速度为6.5 mm/s、离焦量为-6 mm时，得到了最大拉断力为1334.4 N、焊接外观效果较好的PC试样，试样的强度达到了PC本体的60.9%。

使用1 710 nm半导体激光器，对同种透明聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料进行激光透射焊接，由于透明PET塑料对1.7 μm的激光具有较高吸收率，因此焊接过程无需添加激光吸收剂。通过调整激光功率和焊接速度，探讨了线能量对焊接强度的影响。在激光功率为10 W，焊接速度为7.5 mm/s时，得到了美观牢固的焊接试件，此时的线能量为1.33 J/mm。保持此线能量不变，在激光功率为5~30 W的范围内设计了对比试验。结果表明，激光功率在5~30 W、焊接速度在3.75~22.50 mm/s内改变对焊接试件的焊缝强度影响较小。

理论研究了一种手性双层等离激元超表面的圆二向色性光谱传感效应。 通过分析其电磁场的空间分布发现,这种由人工结构增强的手性响应的产生归因于等离激元超表面狭缝的局域 等离激元与两层超表面之间的耦合作用,且这种结构的圆二向色性透射光谱与圆共偏振透射光谱的变化对生化 层折射率的变化具有不同的响应。在合适的结构参数下,圆共偏振透射光谱以及圆二向色性透射光谱传感灵敏 度最大分别能够达到109 nm/RIU、111 nm/RIU。该人工手性结构具备共偏振光谱和圆二向色性光谱传感功能, 在新型生化传感器件领域具有潜在的应用价值。

在Pound-Drever-Hall激光稳频方法中，有限元分析被广泛地用于优化光腔的加速度敏感度。在对腔体支撑进行建模时通常采用两种方式，即直接在腔体表面上取几块小区域进行约束或者使用刚性材料作为支撑。这里将有限元分析应用于更接近实际情况的采用软性材料支撑的腔体。采用软性材料支撑时，腔体受力后会出现较大的整体转动，干扰了腔长变化的计算。为此引入一种旋转坐标系的方法，该方法能够扣除掉腔体的整体转动效应。分析了一种软性材料支撑的长方体腔的加速度敏感度，并将之与直接在腔体表面上取几块小区域进行约束时的结果进行了比较，发现两者存在一定的差异。讨论了采用软性材料支撑时摩擦系数的设定和相应的支撑结构的建模方式。

采用Pound-Drever-Hall锁频方法对连续波可调谐染料激光器的频率噪声进行了压制。设计和组装了一种小型腔内电光调制器作为快速频率调整的执行机构。详细讨论了腔内电光调制器的设计参数并给出了两种常用电光晶体的机械谐振的测量结果。以该电光调制器和激光腔镜上的压电陶瓷作为频率反馈控制的执行机构将染料激光锁定在一个法布里珀罗腔上。当只采用压电陶瓷时激光频率噪声在100 Hz附近被降低了3个数量级，进一步加入电光调制控制环路后，在100 Hz到50 kHz范围内激光频率噪声能进一步减小4/5。经过频率噪声的压制后激光光谱线宽从自由运转时的2.2 MHz降低到了10 kHz。

法布里-珀罗腔被用作高稳定光频振荡器的频率参考。腔长的稳定性会受到由于振动导致的腔体形变的破坏，进而使激光器产生频率噪声。通常采用有限元分析来考察光腔在任意加速度下的弹性形变。推导出了由腔镜的位移和倾斜带来的腔长变化的通用表达式，表达式明确地给出了光腔形变和其导致的振动敏感度之间的关系。根据该方法，分析了一种水平光学腔的振动敏感度，并且通过优化支撑结构降低了光学腔对振动的敏感性。此外，设计了一种小型振动平台，可以在三个相互垂直的方向对腔体施加振动。

实验发现在十二烷基苯磺酸钠(SDBS)存在下， 利多卡因能增强血清白蛋白的共振光散射强度， 据此， 建立了以利多卡因为探针， 利用共振光散射法测定牛血清白蛋白(BSA)和人血清白蛋白(HSA)含量的新方法。 考察了反应时间、 试剂的加入顺序、 pH值、 SDBS和利多卡因的浓度以及共存干扰物等因素对共振光强度的影响。 在优化的条件下， 测定BSA和HSA的线性范围分别为1.0~45.0和0.5~30.0 mg·L-1。 该方法用于人血清样品中蛋白含量的分析， 获得了较高的精密度和准确度， 五次平行测定的相对标准偏差在4.9%~5.7%之间， 加标回收率在90%~103%之间。 该方法使用常规荧光仪和常用化学试剂即可测定， 操作简便、 具有较高的灵敏度(检出限为0.14 mg·L-1)。 对新鲜的人血清样品可以直接进行分析， 无需进行样品前处理。 本方法为人血清样品中蛋白含量的测定提供了一个可供选择的新途径。

在稳频激光的光纤传输中，光纤本身引入的相位噪声影响到激光频率的稳定性，造成激光光谱的展宽。介绍了光纤相位噪声的测量及如何通过反馈控制在光纤远端消除这一噪声。建立了消除光纤相位噪声的实验系统，测量了一段30 m裸光纤引入的相位噪声，并采用反馈控制在光纤的远端消除这一噪声，将光纤造成的1 kHz谱线展宽减小到1 Hz以下。还分析了将相位检测中解调出来的噪声电压转换成相位噪声的问题。

利用荧光光谱和紫外-可见吸收光谱, 研究了粉防己碱与BSA相互作用的光谱学行为。 研究结果表明, 粉防己碱对BSA有较强的荧光猝灭作用, 静态猝灭和非辐射能量转移是导致粉防己碱猝灭BSA内源荧光的主要原因。 利用Stern-Volmer方程处理实验数据, 获得了猝灭常数KSV, 不同温度下的KSV 分别为1.26×104 L·mol-1(300 K), 1.17×104 L·mol-1 (310 K), 1.12×104 L·mol-1(320 K)。 根据Forster非辐射能量转移理论计算出了粉防己碱与BSA间的结合距离r(300 K： 3.24 nm； 310 K： 3.31 nm； 320 K： 3.50 nm)。 此外, 还求得了粉防己碱与BSA的结合常数KA（300 K： 1.52×105 L·mol-1； 310 K： 2.03×105 L·mol-1； 320 K： 2.89×105 L·mol-1）及相应温度下的热力学参数, 热力学数据表明二者主要靠疏水作用力结合。 粉防己碱与BSA相互作用的同步荧光光谱表明, 二者的结合对BSA构象产生了影响。