利用三维荧光技术进行水质监测对干旱区绿洲河流水质的有效管理具有重要的意义。以三维荧光技术为手段，以艾比湖流域地表水为研究对象，结合平行因子(PARAFAC)法和自组织特征映射神经网络(SOM)方法，探讨了艾比湖流域地表水溶解性有机质的三维荧光特征及其与地表水水质指标之间的关系。通过PARAFAC法，有效提取了艾比湖流域地表水样中的4种荧光组分，C1荧光峰对应物质为紫外区类富里酸，C2荧光峰对应物质为类富里酸，C3包括2个峰C3(T1)和C3(T2)，其中C3(T1) 荧光峰对应物质为类蛋白，C3(T2)荧光峰对应物质为类腐殖酸，C4荧光峰对应物质为类腐殖质。经SOM训练，在不同聚类层中探讨水质参数分布情况，水质状况由差到好的顺序依次为博河上游、精河绿洲、乌苏周边农田、艾比湖周边。在艾比湖流域丰水期，酸碱度(pH)、电导率(EC)、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)和五日生化需氧量(BOD5)与水样的三维荧光峰具有较为显著的相关性，而总磷(TP)、总氮(TN)及氨氮(NH+3-N)与各荧光峰相关性较弱。分别建立pH、EC、DO、COD及BOD5与各荧光组分间的多元线性回归方程，求得相关系数R分别为0.579、0.632、0.502、0.762和0.785，可以在一定程度上利用各荧光组分模拟水质参数的变化情况。在利用PARAFAC探讨地表水荧光特征的基础上，SOM网络作为一种有效的水体荧光光谱分析工具，可为干旱区水质监测和河流水质污染治理提供科学依据。

为了在实验上分析人正常胃上皮细胞与癌变细胞的显微后向散射光谱的区别,为临床医学检测提供实验依据,在光纤共聚焦显微成像技术基础上,结合细胞散射理论,建立了一套基于光纤共聚焦的细胞检测显微光谱分析装置,能够同时获取细胞显微图像和显微光谱医学信息。利用本装置测量了贴壁人正常和癌变胃上皮细胞,得到细胞水平的显微光谱特性。波长在500-800 nm,癌变细胞的散射光强明显高于正常细胞所对应的散射光强;正常细胞所对应的光谱曲线中,800-1000 nm范围内有规则的强度变化,癌细胞没有出现这种干涉;说明本装置适用于细胞的癌变检测,而且实验结果与现有理论预测结果一致。理解不同病理阶段的细胞光散射特性有助于为在体实时检测早期癌变组织提供有利的光学手段。

光学活体成像技术是近年来生物医学检测中发展最快的前沿科学之一，能够在微创或无创的条件下对活体组织或动物体内的生理生物活动进行成像跟踪，其中某些技术可以达到动态实时监测。总结了目前常用和最新的光学活体成像技术，并对其在生物医学领域的应用做了介绍与展望。