大功率LED集成光源在实际照明工程应用很多, 但是集成光源的照明效果不是很理想。为了解决大功率LED集成光源难以直接应用于照明的问题, 根据非成像光学理论, 设定合适的初始参数, 利用能量守恒建立LED光源与目标照明面之间的映射, 设计了筒灯反射器和透镜。并用Tracepro软件对这两类光学器件进行模拟仿真, 均得到了良好的均匀圆形照明光斑。仿真结果表明,设计出的反射器和透镜, 随着发光光源面积增大, 照度均匀性都降低, 当光源尺寸均设置为1 mm×1 mm时, 照明面上照度均匀性都达到95%以上, 当光源尺寸增大10 mm×10 mm时, 照明面的照度均匀性下降到85%, 符合对均匀性很高的室内照明设计标准。

为了解决环形交叉路口的照明问题，基于非成像光学的光学扩展量守恒理论，提出了一种产生环形光斑透镜的方案。该方案对单个透镜和透镜阵列进行设计，并利用TracePro软件对其进行模拟，结果均能得到环形光斑。对于单个透镜，随着光源尺寸的增大，目标照明面的照度均匀性降低，光能利用率基本保持不变，当发光二极管（LED）光源尺寸为5 mm×5 mm时，目标照明面的照度均匀性为86.5%，光能利用率为90.3%。对于3种透镜阵列，通过设置合适的初始参数，得到目标照明面的照度均匀性在91%以上，光能利用率均在90%以上，符合道路照明设计标准。

用数值计算方法研究了均匀展宽二能级体系在激光超短脉冲作用下介质参量、入射脉冲面积、弛豫时间和频率失谐量对光脉冲面积演化的影响.计算结果表明，脉冲面积会在最接近输入脉冲面积2π偶数倍的值上振荡，并经过一定的传播距离后，台阶式跳跃到下一个偶数倍2π的值上振荡.

为了研究5阶非线性效应对光脉冲在光纤中传输的影响,采用分步傅里叶算法数值求解了含5阶非线性项的扩展非线性薛定谔方程,并进行了理论分析和数值模拟。计算结果显示,负的5阶非线性效应使光脉冲峰值减小,脉冲展宽,正的5阶非线性效应使峰值增大,脉冲被压缩。较小的5阶非线性效应产生较小的调制不稳定性,因而光脉冲能保持基本的形状,忽略光纤的损耗时,光脉冲保持绝热传输。对正的5阶非线性效应,适当小的损耗可以减缓调制是不稳定性。结果表明,在5阶非线性系数固定的情况下,初始入射脉冲的峰值会显著地增加5阶非线性项的贡献。