利用模式耦合理论和有限元求解方法，研究了基于选择填充光子晶体光纤(PCF)的耦合器对弯曲的响应。引入等效折射率(RI)，将弯曲波导简化为直波导，仿真确定耦合波长并分析器件弯曲传感性能。研究表明，耦合波长的移动与弯曲曲率呈线性关系，并指示弯曲方向；耦合波长由填充液体折射率和空气孔直径决定；弯曲灵敏度取决于填充孔与纤芯距离。利用此规律，设计了基于选择填充PCF的二维弯曲矢量传感器。在PCF截面上选择相互正交的2个空气孔，分别填充不同折射率液体，2条液体波导各自与纤芯形成耦合器，监测2个耦合波长变化即可求解器件的弯曲曲率及在二维空间中的弯曲方向。该传感器具有良好的设计柔性与制备可控性，具有良好的应用前景。

基于矢量衍射理论，计算了径向偏振光束在焦点处光强分布。在径向偏振光束的聚焦过程中，焦斑大小主要取决于视场边缘的光线。根据这一特点，设计了以视场角正切值为自变量的连续型相位滤波函数。利用非线性规化算法，以缩小焦平面上横向宽度为目标，在不同的斯特尔比的约束条件下，优化得到一组相位滤波参数。计算结果表明，径向偏振光束通过此种相位滤波器再聚焦后，在保持相同斯特尔比的条件下，可获得更小的聚焦光斑。

为研究连续型相位光瞳滤波器对光学成像系统成像效果的影响，并实现对远场光学成像系统分辨率的提升，设计了一种多项式函数形式的相位型光瞳滤波器，证明其可以实现三维超分辨。给出了其与一种典型三区型相位光瞳滤波器的超分辨效果的对比。通过对比可以发现，在分辨效果的改善上，横向分辨率有明显提升，但施特雷尔比会有所下降。此外，由于此种形式光瞳滤波器可以通过提高多项式次数来增加可调参数，因此其对超分辨效果的提升还有一定的改善空间。关于多项式函数形式的相位光瞳滤波器的计算结果，对实际中制作连续相位型光瞳滤波器亦有一定的参考价值。

设计一种用于交通监控系统的宽波段大孔径光学成像镜头,利用红外光的“大气窗口”，可在黑暗中或能见度不佳的环境中得到清晰的图像。为了对近红外光与可见光成像，采用CCD作为图像传感器，选用的CCD像元尺寸为4.65 μm，其分辨率极限为110 lp/mm。镜头的F数为1.6，视场角为16.8°，中心波长为880 nm的近红外光，工作波段为400～1000 nm。通过计算光学镜头的参数，选用松纳型作为镜头初始结构，通过软件优化，在110 lp/mm空间频率处所有视场的调制传递函数(MTF)值超过0.3，最大畸变小于0.1%。

采用改进的碱催化法和种子法分别制得了稀土配合物Eu(TTFA)3掺杂的SiO2杂化胶体球，并用透射电子显微镜和荧光分光光度计对其显微形貌和荧光光谱特性进行了详细地研究.结果表明，两种方法都可以获得单分散性的、稀土配合物掺杂SiO2杂化胶体球，且都具有Eu3+离子典型的荧光光谱特性.Eu(TTFA)3掺杂入SiO2胶体球中后，有机配体TTFA在短波长处的吸收明显增强了，最大的吸收峰位也向短波长方向移动大约20～30 nm，Eu3+离子5D0→7F2发射跃迁仍然具有良好的窄线发光特征，同时荧光峰值的形态和位置受SiO2基体的影响发生轻微的变化.