对太阳能聚光光伏发电技术中的聚光系统进行了研究，分析了菲涅耳透镜应用于太阳能聚光器的优点、聚光特性以及光学效率，推导并获得了平面向外、菲涅耳面向太阳电池的点聚焦菲涅耳透镜的设计公式。在ZEMAX软件的非序列模式中实现了基于非成像光学理论的光线追迹仿真，对某一尺寸的菲涅耳透镜的焦平面上光斑能量分布情况进行了分析与模拟。研究结果表明，利用通常的菲涅尔透镜实现聚光作用的聚焦光斑的光能量主要集中在太阳电池的中心部位，呈现为从中心往外围能量越来越弱的同心圆环。要使太阳电池接收到的光能量尽可能均匀，则需要增加二次聚光元件。

对线偏振光入射到群体粒子场时侧向散射光的总光强特性进行了实验研究，散射介质为直径分别为0.065，0.123，0.220，0.360，0.494和1.240 μm的粒子与过滤的蒸馏水所构成的不同体积分数的悬浮液。研究结果表明，粒子侧向散射光的总光强相对散射角的变化，受粒子直径变化影响较大，且其变化程度随粒子直径的减小（1.240~0.123 μm）而变得更明显；而当粒子直径进一步减小时（0.123~0.065 μm），则此变化又趋于平缓。而总散射光强相对散射角的变化受粒子浓度和探测深度的影响则很小，没有粒子直径变化的影响大，但在探测平面内总散射光强相对散射角始终呈现对称分布的特性。

为了研究随机分布的复合多粒子侧向散射光偏振度和粒子直径大小之间的关系,采用直径0.22μm或0.494μm的粒子与过滤的蒸馏水混合构成不同浓度的悬浮液,作为研究粒子侧向散射光偏振特性散射介质的实验方法,进行了理论分析和实验验证,取得了直径0.22μm的粒子侧向散射光强在不同深度、不同角度的偏振度和直径0.22μm或0.494μm的粒子在3种浓度中侧向散射中水平偏振度、垂直偏振度的数据。结果表明,粒子侧向散射光的退偏振对粒子直径的变化非常敏感,直径小的粒子其散射光水平方向偏振度远大于直径大的粒子,而其散射光垂直方向的偏振度却远小于直径大的粒子。这一结果对多粒子存在状况下的粒子直径检测是有帮助的 (尤其适用于粒子直径小于1μm的情况) 。

对圆偏振光入射到群体粒子场时侧向散射光随角度分布的特性进行了实验研究,散射介质为直径0.065μm和1.24μm的粒子与过滤的蒸馏水所构成的不同浓度的悬浮液.实验结果表明,粒子侧向散射光的各种成分在探测平面内相对散射角度始终呈现对称分布的规律, 而随着粒子尺寸、浓度、探测深度的变化,散射光强也相应出现变化,但变化不明显.

针对激光驾束制导系统光束能量调制方式的原理缺陷，讨论了用铌酸锂晶体的电光效应实现空间偏振编码的原理。对铌酸锂晶体的电光效应进行了理论分析，在此基础上设计了基于普科尔效应的空间偏振编码调制器。确定了X轴方向加电场的最佳运用方式，使得经过编码器后的线偏振光具有理想的偏振态梯度分布。对接收数据处理方式进行了讨论，得到了差和比方式对旋转不敏感的结论。在实验室中用可见光进行了近场实验，获得了从最上方近似右旋圆偏振光到中间的线偏振光再到最下方的左旋圆偏振光的偏振态分布。实验曲线表明获得了与理论计算基本一致的结果。

提出了用激光进行散射光分析来探知未知群粒子场粒子性质的新的方法.实验中用直径0.22 μm和0.494 μm的粒子分别与过滤的蒸馏水制成不同浓度的悬浮液作为散射粒子场,并采用了波长为0.632 8 μm的激光.通过理论分析,并进行实验研究发现,在微米级群体粒子散射场中,粒子侧向散射光的退偏振情况与粒子的直径密切相关,直径大的粒子其水平方向线偏振度远小于直径小的粒子,而其垂直方向的线偏振度却远大于直径小的粒子.此结论可用作探测未知群粒子场粒子性质特别是用于粒子大小区别判断.

由直径0.22μm或0.494μm的粒子与过滤的蒸馏水混合构成不同浓度的悬浮液,作为研究粒子侧向散射光偏振特性的散射介质.实验结果表明,粒子侧向散射光的退偏振对粒子直径的变化非常敏感:直径小的粒子其侧向散射光水平方向偏振度远大于直径大的粒子,而其侧向散射光垂直方向的偏振度却远小于直径大的粒子.