推导出了平顶高斯光束经有限个小尺寸振幅调制型缺陷调制聚焦后，激光间接驱动聚变靶腔内及腔壁的光场分布解析式，详细研究了缺陷尺寸和调制幅度等因素对光强分布的影响，并进一步研究了入射角度对调制光束在腔壁上投影衍射光场的影响。结果表明：缺陷尺寸越大，缺陷调制幅度越大，光束受到的扰动越明显，调制光场恢复为平顶高斯分布所需的传输距离越远；当光束的入射角小于10°时，光束到达腔壁前经过的路径较长，调制后的平顶高斯光束在腔壁上投影的光斑往x轴方向扩散，缺陷引起的光强扰动变化明显减弱，光斑强度整体下降。

设计了一种由连续域束缚态控制的高灵敏度太赫兹折射率传感器。该传感器由全介质光栅构成，通过平移打破结构的对称性，可以将共振转变为高品质因子（Q因子）泄漏模共振，且线宽极窄腔模式对周围介质的折射率变化非常敏感。利用有限元方法，数值模拟了具有不同非对称参数、光栅厚度、光栅宽度以及折射率分析物的透射光谱。结果表明，该光栅超表面的Q因子达到12620，标准灵敏度为31395 nm/RIU，FOM（Figure of merit）为1000，在太赫兹范围内的高灵敏光子传感器领域具有潜在的应用。

根据ABCD传输矩阵和Collins衍射积分公式,通过光束坐标与腔体坐标间的转换关系,推导高斯平顶光束经过透镜后,激光间接驱动聚变装置腔内不同角度横截面的光场分布解析表达式,着重分析了光束入射角对焦点处及腔内光强分布的影响。仿真结果表明:增大入射光束的入射角,焦点处的光斑光强在X轴方向受到影响,光斑沿着X方向产生一定扩散,Y轴方向上的光强分布几乎没有变化;随着光轴传输距离的增大,靶腔内横截面上的光斑直径变大,均匀性变差,而且光斑位置右偏。均匀性较好的光斑与入射角度的选取及光束传输的距离有较密切的联系。

以高斯光束为例, 研究了非线性介质表面振幅调制型缺陷对光场的调制。基于广义惠更斯-菲涅尔衍射积分并采用泰勒级数展开方法, 建立了高斯光束经过表面存在缺陷的非线性介质后的传输模型, 得到了受缺陷调制光束经非线性介质后的光强分布解析式, 研究了缺陷尺寸和光束在非线性介质中产生的附加相移大小对光强分布的影响, 结果表明介质表面的缺陷尺寸越大, 介质内产生的附加相移越大, 光场受到的调制越严重。分别考虑了非线性折射率为正值和为负值的情况, 研究发现相应的折射率值导致光束发生会聚或发散现象, 并由于缺陷调制的作用, 在光束传输过程中始终存在一光强极值点, 且随着附加相移绝对值的增大光强极值点的峰值也随之增强。

光学元件上不可避免存在的“缺陷”会对传输光束产生调制，基于广义惠更斯菲涅耳衍射积分和角谱的定义，推导出了高斯光束经有限个小尺寸振幅调制型“缺陷”之后的光强和角谱解析式。详细研究了振幅调制型“缺陷”的尺寸大小及调制幅度对受调制光束的光强分布和角谱影响。结果表明，经过“缺陷”的光束传输一定距离之后光强恢复为高斯分布。而“缺陷”的尺寸越大，光强分布恢复为高斯分布所需的传播距离越长，且随“缺陷”尺寸及调制幅度增大，低频区的角谱减小，中高频区的角谱增大。

光学元件上不可避免地存在的“缺陷”会对传输光束产生局域振幅和相位调制。基于菲涅耳衍射积分，建立了高斯光束经局域相位调制后的传输模型，得到了高斯光束经有限多个小尺寸局域相位调制后的光强分布和角谱解析式，详细研究了相位调制尺寸与调制深度对光束光强分布和角谱的影响。结果表明，不同调制尺寸、调制深度对高斯光束在传输过程中的影响相似。且调制深度越大，产生的最大光强越大。相位“缺陷”尺寸越大产生的最大光强的位置离“缺陷”越远，随着调制深度、尺寸的增大和调制位置距光轴距离越近，低频区的角谱越小，中高频区的角谱越大。