倏逝波的强弱决定了波导型倏逝波传感器的探测极限。在波导表面涂覆一层高折射率树脂薄膜，提高光波导外倏逝波的占比。高折射率薄膜的涂覆可以大幅度改变波导中的光场分布，并提高倏逝波强度。通过研究不同折射率下倏逝波占比与镀膜厚度间的相互关系，得到了不同折射率下的覆膜最佳厚度。通过激光诱导波导自成型技术在聚合物波导上涂覆了一层折射率为1.6，厚度为300 nm的树脂薄膜。光谱测量结果表明，经过薄膜涂覆后，传感器对罗丹明B水溶液的吸收检测极限提高至1×10⁻⁹ g/mL ，比未覆膜传感器高了10倍。该传感器成本低、体积小、制作简单、灵敏度高，在各个领域都拥有广阔的应用前景。

激光的激射需要高浓度的增益介质，但增益介质浓度的过高又会带来浓度猝灭等不利因素，这些不利因素将会降低增益介质的发光效率。为解决这一矛盾，通过超分子策略，将有机非线性光学材料4-（4-二甲基氨基苯乙烯基）甲基吡啶对甲基苯磺酸盐（DAST）分子包覆于羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD）分子的空腔中，并制备了DAST@HP-β-CD超分子水溶液。通过这种超分子包覆，可以大幅抑制DAST分子间的去活碰撞和分子内的Trans-Cis异构化，实现约6倍的荧光增强。不仅如此，在非线性光学效应方面，DAST@HP-β-CD超分子可通过多光子吸收而被激发。继而，以波长为1 064 nm的纳秒脉冲激光泵浦超分子水溶液实现了二光子泵浦激射，激发阈值为平均功率620 mW。再者，以波长为1 570 nm的非秒脉冲激光泵浦超分子水溶液，实现了三光子泵浦激射，激发阈值为峰值功率0.3 GW。在多光子荧光显微、三维信息存储等方面，超分子体系展示了良好的应用前景。

为了提高利用倏逝波传感的光纤传感器的灵敏度问题，仿真并验证了一种基于高折射率镀膜的光纤传感器。首先两根光纤之间利用激光诱导波导自行成技术形成聚合物波导，并在波导表面镀上一层高折射率Ta₂O₅薄膜以增强波导表面倏逝波强度，从而增加传感器灵敏度。根据聚合物波导制备结果，使用COMSOL Multiphysics®软件对Ta₂O₅的厚度进行优化和仿真，并根据此仿真结果选取70，100和150 nm 3种厚度制备高折射率镀膜聚合物波导传感器。光谱测量结果表明，Ta₂O₅膜在100 nm厚度下，该传感器对罗丹明B水溶液可获得吸收光谱1×10⁻⁸ g/mL的检测极限。该传感器具有成本低、体积小、制作简单、灵敏度高的优点，在各个领域拥有广阔的应用前景。

为了拓展钙钛矿纳米晶体在激光领域的应用，利用低成本、易合成的溶剂?非溶剂法，将实验合成的CsPbBr₃纳米晶体封装或附着于高分子材料环烯烃聚合物（COP）以形成高稳定性的复合材料体系，进一步制备成微球，形成回音壁模式（WGM）谐振腔。借助于微球的WGM谐振腔，表面附着的纳米晶体的荧光会在微球内发生谐振，形成被动式的WGM谐振腔，形成激光，其阈值为28.5 μJ/cm²，品质因数Q为835。这种复合材料体系的微球为钙钛矿纳米晶体在高稳定性的激光器件、非线性系统及光动力学研究提供了一个有效平台。

二阶非线性晶体4 -（4-二甲基氨基苯乙烯基）甲基吡啶对甲基苯磺酸盐（DAST）在太赫兹光谱/成像等仪器设备上有着广泛的应用，但是由于传统方法制备出的都是DAST晶体，无法应用在光电子集成器件中。此外DAST的光损伤阈值低、稳定性不足等缺点，也极大地影响了它的应用范围。为了拓展DAST晶体在集成光路中的应用，首先通过主-客体系超分子包覆的方法，将DAST分子包覆于β-环糊精（β-CD）腔体之中并制备出其微晶。该微晶不仅保持了DAST晶体的二阶非线性，而且还拥有远超DAST晶体的荧光特性，在532 nm皮秒激光的泵浦下，展示出良好的激光特性。在此基础上，通过表面支持的快速蒸发结晶法（SSREC）与甲醇的饱和蒸气压下自组装培养相结合，在亲水基板上尝试单晶纳米线阵列的制备，并调整实验参数，使得纳米线在一定程度上定向生长，且离散的纳米晶体的晶向保持一致。

为了获得高Q值激光器，利用光学微球谐振腔具有高Q值、低阈值和利于集成化等优点，制备了掺苝聚合物微球。通过改变实验试剂的用量，实现了对微球直径的控制。研究表明：所制备的微球表面光滑，形貌特征完好，是优良的回音壁腔体；在飞秒激光泵浦下，无论是单个微球还是聚集的微球都能激发出激光，具有良好的应用前景。