为了研究激光偏振态对光阱刚度的影响, 本文比较了四种不同偏振态光场(方位角偏振光、径向偏振光、线偏振光、圆偏振光)捕获不同尺寸SiO2微粒的三维光阱刚度.研究结果表明：当SiO2微粒的尺寸和激光波长相近时, 圆偏振光和线偏振光的三维光阱刚度大于径向偏振光和方位角偏振光的三维光阱刚度; 而随着SiO2微粒尺寸的增加, 方位角偏振光和径向偏振光的三维光阱刚度大于圆偏振光和线偏振光的三维光阱刚度.此外, 实验也表明：使用浸油物镜捕获微粒时, 物镜匹配油的折射率和水的折射率不一致引起的球差, 会降低系统对物镜数值孔径的利用.通过这些研究工作, 可以为不同偏振态光场的测力研究提供一定的指导和参考.

为了实现对完美涡旋光拓扑荷的快速测定, 提出了一种同轴干涉测定方法, 其基本思路是利用一个空间光调制器同时调制产生完美涡旋光与球面波, 调制球面波的发散角使两者发生干涉, 利用干涉条纹数来实现拓扑荷数的直接快速测定.理论模拟和实验测定结果表明, 利用该方法得到的干涉条纹可以测定完美涡旋光的拓扑荷, 包括大小与符号.进一步, 利用该方法测量了完美涡旋光阵列与球面波的干涉图样, 实现了对每个完美涡旋光的拓扑荷的快速测定.该原位测定方法简单、有效, 对于利用完美涡旋光实现轨道角动量控制和信息编码等应用具有参考意义.

受激发射损耗显微技术(STED)作为一种远场超分辨显微成像技术, 具有几十纳米甚至几纳米的空间分辨率, 是细胞生物学等研究领域的重要成像工具。圆环形空心损耗光在物镜焦点附近的光场强度分布对STED空间分辨率起决定性作用。在高数值孔径物镜聚焦下, 光场的偏振态会对聚焦光场的强度分布产生显著的影响, 此外, 显微系统的轴外像差会严重破坏空心损耗光焦斑的中心对称性。基于矢量衍射理论, 理论模拟了在高数值孔径物镜聚焦条件下, 入射涡旋光的偏振态和光学系统中的彗差和像散对空心损耗光焦场强度分布的影响。实验上使用纯相位型空间光调制器来校准光学系统相差, 优化变形的损耗光, 利用纳米探针扫描焦点区域, 测量了其焦场强度分布。测量结果与由矢量稍微理论观测的结果一致。

提出了一种利用多孔硅Bragg反射镜(简称PSBR)的反射谱来测量液体浓度的新方法。当在PSBR的孔内浸入不同浓度的液体时，多孔硅的有效折射率会发生变化，从而引起PSBR反射谱峰位发生变化。利用脉冲腐蚀法制备PSBR，采用正交参数设计法优化实验参数。对其进行了浓度测量实验和验证实验，测量误差小于0．14%。

Labview软件控制腐蚀条件,用脉冲电化学腐蚀法制备多孔硅薄膜,其表面形貌用原子力显微镜观察并分析.用可见-紫外分光光度仪测量其反射谱,通过计算得出各种制备条件下,多孔硅薄膜的其它光学参数,即有效折射率neff,吸收系数α,有效介电常数的实部εer和虚部εei,消光系数K.研究了入射光波长和孔隙率对这些光学常数的影响.