理论分析了贵金属纳米颗粒介电函数的尺寸及温度修正，考虑环境介质折射率的色散及随温度变化关系，计算了温度变化环境中Au纳米球的光学性质.结果表明，体相和纳米Au金属介电函数实部均随着温度升高而增大，而体相材料和纳米Au介电函数虚部表现出不同的温度特性; 对于纳米球的光吸收效率，温度升高，纳米球的吸收峰峰值增大; 对10~100 nm的Au纳米球吸收效率的温度灵敏度分析表明，Au纳米球的光吸收效率温度灵敏度随粒径增大而减小.

为了研究球形Au纳米颗粒的消光特性及共振波长与环境折射率的关系, 采用Mie理论计算了直径为20, 40, 60和80 nm的球形Au纳米颗粒在不同折射率的介质环境中的消光谱, 并利用消光法实验测量了这4种粒径的Au纳米颗粒在不同浓度糖水中的吸光度, 取得了糖水介质环境的折射率与浓度之间的关系及其色散规律, 以及Au纳米颗粒的消光系数及共振波长随环境折射率变化的数据。结果表明, 介质环境糖水浓度一定时, Au颗粒半径增大, 消光峰值红移; 颗粒半径一定时, 周围介质环境糖水浓度增大, 消光峰值红移; Au纳米颗粒的共振波长与糖水浓度呈线性关系, 20, 40, 60, 80 nm的Au纳米颗粒对应的线性斜率分别为0.106 0, 0.135 5, 0.193 8, 0.265 8, 斜率随粒径尺寸的增大而增大。该结论为探索纳米颗粒的折射率敏感性奠定了基础。

提出了一种对大尺寸物体进行三维重构的方法。将一正弦光栅投影到物体表面,通过摄像机得到有变形条纹的二维子区域强度像。在频域中完成各二维子区域强度像之间的相关, 根据输出的相关峰值位置即可得出平移量，通过图像拼接获得有变形条纹的整个物体的二维强度像。运用傅里叶变换轮廓术可得到大尺寸物体的三维型面，给出了实验结果。

对于低频微幅的液面波动,提出了一种激光干涉测量方法。实验上观察到了清晰、稳定的激光干涉图样。干涉图样受到调制, 光强在两边界位置达到极大,形成两个极亮条纹。干涉条纹被限制在两个极亮条纹之间的确定区域内。根据光干涉理论推导出了调制干涉条纹光强度、相邻条纹角宽度、干涉区域角宽度与液面波物理参量之间的解析关系, 该理论分析与实验数据吻合。

为了探究液体表面波的波动规律，提出了一种基于激光衍射的探测方法。未扩束的激光束直接斜入射到波动液面，液面波动的强度由电磁式激发器控制、频率由信号发生器控制，用CCD采集光衍射图样并传送到计算机中实时处理。根据波动光学理论，给出了衍射光场和液体表面波之间的解析关系，发现实验现象和理论分析吻合。实验结果表明：该方法具有实时、准确、无损的特点。

发现了凹形弯曲液面上边界反射光场的带状亮场扩张效应。当平行激光束垂直入射到两平行平板之间润湿效应引起的凹形弯曲液面上时，边界反射产生特殊反射图样，图样的中间为带状亮场，两侧为暗场，亮场中有清晰的带状衍射条纹，并且亮场宽度随入射光束宽度的增加而迅速地变大。分析了反射图样中带状亮场宽度与入射光束宽度的解析关系，进而精确地描述凹形弯曲液面的斜率和上升高度，建立了一种描述凹形弯曲液面特性的新方法。

为了对低频液体表面波衍射条纹强度及位置进行分析，用低频信号发生器驱动振子，产生稳定的液体表面波，一束激光照射液面，表面波对光形成了位相型光栅，产生了清晰的衍射图样。过中心沿水平方向对衍射图样进行线性扫描，得到了衍射条纹强度随位置的变化曲线及各级衍射条纹的中心位置及强度值，发现了衍射条纹强度及位置具有明显的不对称分布。理论上给出了衍射条纹强度与表面波之间的关系，并且对衍射条纹位置的近似条件及半角宽度进行分析，分别解释了在斜入射的情况下衍射条纹位置及强度的不对称分布。理论上推导出在垂直入射的情况下，衍射条纹的位置及强度是对称分布的。理论与实验结果比较吻合。

为了研究液体表面波的衰减特性，采用激光衍射法，对液体表面波的振幅和传播距离之间的关系进行了实验取证和理论分析。实验结果表明，液体表面波的振幅随传播距离的增大而按指数型规律减小，并具有明显的色散效应，衰减系数液体表面波的随频率线性增大。这一结果对液体表面波的检测和应用是有价值的。

用激光衍射法实现了低频液体表面波稳定、清晰、反衬度非常高的条纹,并发现了缺级现象.理论上分析了表面波的光衍射效应,得到了衍射光场和表面波之间的解析表达式,表达式包括衍射因子和干涉因子.通过对衍射因子和干涉因子的分析,得到衍射条纹空间分布与表面波波长的关系、条纹的半角宽度与入射激光光斑覆盖表面波的个数和入射方向的关系、衍射光强度与表面波振幅的关系,并解释了条纹缺级现象.