为了提高以TADF材料作为主体、天蓝色荧光材料作为客体的混合薄膜的OLED器件光电性能, 我们调整了器件结构, 使主体材料发挥其优势。制备了基本结构为ITO/NPB(40 nm)/DMAC-DPS∶x%BUBD-1(40 nm)/Bphen(30 nm)/LiF(0.5 nm)/Al的OLED器件。研究了主-客体材料在不同掺杂浓度下的OLED器件的光电特性。为了提高主体材料的利用率, 在空穴传输层和发光层之间加入10 nm的DMAC-DPS作为间隔层; 然后, 在阳极和空穴传输层之间加入HAT-CN作为空穴注入层, 形成HAT-CN/NPB结构的PN结, 有效降低了器件的启亮电压(2.7 V)。测量了有无HAT-CN的单空穴器件的阻抗谱。结果表明, 在最佳掺杂比例(2%)下, 器件的外量子效率(EQE)达到4.92%, 接近荧光OLED的EQE理论极限值; 加入10 nm的DMAC-DPS作为间隔层, 使得器件的EQE达到5.37%; HAT-CN/NPB结构的PN结有效地降低了器件的启亮电压(2.7 V), 将OLED器件的EQE提高到5.76%; HAT-CN的加入提高了器件的空穴迁移率, 降低了单空穴器件的阻抗。TADF材料作为主体材料在提高OLED器件的光电性能方面具有很大的潜力。

通过在有机发光二极管（OLED）的阳极与空穴传输层NPB之间加入m-MTDATA作为缓冲层来研究缓冲层对器件性能的影响。制备了ITO/m-MTDATA(d nm)/NPB(40-d nm)/Alq3(70 nm)/LiF(0.5 nm)/Al(40 nm)、ITO/ MoO3 (15 nm)/NPB(25 nm)/Alq3 (70 nm)/LiF(0.5 nm)/Al(40 nm)结构的器件，研究不同m-MTDATA厚度对OLED发光亮度、电流密度、电流效率等性能的影响。实验发现，当缓冲层的厚度为15 nm时，器件的启亮电压从未加缓冲层的13 V降到了9 V，最大发光亮度从未加缓冲层的5900 cd/m2增加到16300 cd/m2，是原来的2.76倍。最高的电流效率也由未加缓冲层的1.8 cd/A变为3.5 cd/A，是原来的1.94倍。然后在器件的氧化铟锡（ITO）与NPB之间插入了厚度为15 nm的MoO3缓冲层。与同厚度的m-MTDATA器件相比,插入MoO3缓冲层器件的启亮电压降低为8 V，最大亮度为13320 cd/m2，最大电流密度为6030.74 A/m2，最大的电流效率为3.06 cd/A。

为了研究聚芴材料DSFX-SFX分子在气液两相表面的行为, 分子处于溶液、LB膜及粉末状态的光学特性, 以及分子有序排列对其发光特性的影响, 制备了聚芴材料DSFX-SFX的X型LB膜, 研究了π-A等温曲线, 测量了其紫外-可见吸收谱和稳态荧光光谱。结果表明, 分子以face-on形式平躺在亚相表面, 单分子面积为4.78 nm2。在氯仿溶液中吸收峰位在354 nm, 归属于分子中三聚氧杂蒽部分与芴环间π-π*电子跃迁; 荧光发射峰位在396, 419, 445 nm(肩峰), 归属于发色团三聚氧杂蒽, 是芴环与氧杂蒽环之间的电荷转移。在LB膜中, 吸收谱和荧光光谱与其溶液光谱相比, 整体红移6 nm。结果表明: 在LB膜中, 两个分子形成激基缔合物, 与单分子状态相比, 激基缔合物的HOMO升高而LUMO降低。与粉末状态相比, 该材料在LB膜中有很强的荧光发射, 表明该材料形成有序排列超薄膜有利于荧光发射。

利用热力学统计理论及薄膜生长理论，给出了薄膜堆积密度、折射率与基底温度之间的关系。在实验中采用电子束热蒸发技术，在不同的沉积速率和基底温度下制备了单层二氧化硅薄膜。研究了沉积速率与薄膜表面均匀度及折射率的关系，并着重分析了基底温度对薄膜折射率、透射率、表面形貌及微观结构的影响。实验结果表明：基底温度升高，薄膜表面粗糙度减小，晶粒间隙缩小，折射率增加，透射率提高，吸收度降低。且当基底温度为500 ℃时，在可见光区域SiO2薄膜的透射率可达99.4%以上。对实验数据进行拟合，理论计算与实验结果符合得很好。

采用脉冲激光沉积(PLD)的方法在玻璃衬底上制备了二氧化钛薄膜，研究了基片温度和氧压对薄膜表面形貌、晶体结构和光学性能的影响。结果表明：当基片温度低于300 ℃或高于400 ℃时，二氧化钛薄膜的折射率都随着基片温度的升高而增大；基片温度处于300 ℃~400 ℃之间时，折射率随着基片温度的升高而降低；基片温度为300 ℃时，折射率最大。薄膜的折射率随着氧压的增大而减小。X射线衍射仪(XRD)显示薄膜在基片温度低于300 ℃时为非晶态结构，在300 ℃时出现了锐钛矿结构,当基片温度升高到500 ℃时，薄膜仍为锐钛矿结构；300 ℃时，薄膜的A(101)衍射峰最强，结晶度最好。通过原子力显微镜(AFM)图分析得出：低于300 ℃时，随着基片温度的升高，二氧化钛薄膜的晶粒尺寸增大，聚集密度增大；高于300 ℃时，晶粒的平均尺寸大小几乎不变，300 ℃时，晶粒排列最均匀有序。根据薄膜的透射谱计算了薄膜的光学带隙，可知随着基片温度的升高，二氧化钛薄膜的带隙变窄；随着氧压的增大，带隙变宽。

制备了两种烷基取代喹吖啶酮衍生物C6DHQA和C16DMQA的X型Langmuir-Blodgett(LB)膜，采用紫外可见吸收、稳态荧光和时间分辨荧光的方法研究其溶液及LB的光学特性。研究结果表明，C16DMQA比C6DHQA的吸收谱整体红移，说明烷基链加长减小了分子的能级间隔；两者LB膜的吸收谱较溶液整体红移，说明在LB膜中形成了“J-聚集体”。两种材料的溶液及LB膜都有较强的荧光发射，溶液的荧光谱与吸收谱有很好的镜像对称关系，形成LB膜后，镜像对称关系被打破，两者第三个荧光峰相对强度差别很大。C6DHQA溶液中的荧光寿命为21 ns左右，C16DMQA溶液中的荧光寿命为22 ns左右，形成LB膜后，荧光寿命明显较少，两者第三个荧光峰对应的荧光寿命差别较大。其原因应归于C16DMQA分子在基板上的排列更密，分子间的相互作用力强，从而对能级结构的影响更大。

用稳态荧光和时间分辨荧光研究了一种新型酰腙配体2-羟基甲醛-5-氯水杨酰腙(H3L)及Sn配合物(n-Bu2)Sn(HL)晶体、 溶液和旋涂膜的光谱特性与分子结构的关系。 实验结果表明, 对H3L而言, 与其稀溶液相比, 晶体及旋涂膜的荧光强度依次增强, 荧光峰位都有所红移, 荧光寿命有所延长, 其单分子跃迁能为240.2 kJ·mol-1； 对［(n-Bu2)Sn(HL)］而言, 其晶体稳态荧光强度比在溶液中强且荧光峰位红移, 旋涂膜产生了荧光猝灭, 单分子跃迁能为230.4 kJ·mol-1； 与H3L相比较, (n-Bu2)Sn(HL)晶体的荧光强度要强接近4倍, 荧光寿命变长。 这些现象的物理机制是分子的共轭体系越大、 分子的刚性越大其荧光强度越强, 荧光寿命越长。

为探索不同的极化条件对分子取向的影响，用旋涂法制备了偶氮主客体掺杂薄膜，并用电晕极化的方法分别在不同温度和厚度条件下使分子取向，通过测量极化前后紫外-可见吸收谱，研究了平均取向因子的变化，并和二次谐波产生结果进行了比较。实验结果表明：对于厚度相同的偶氮薄膜，随着温度的升高，平均取向因子增大，但二次谐波信号强度先增大后减小；温度越接近聚合物玻璃转变温度，分子越容易取向，但温度过高，聚甲基丙烯酸甲酯变为粘滞态，部分偶氮分子容易在高温下蒸发掉，导致二次谐波信号强度降低，而平均取向因子增大；随着薄膜厚度的增大，针-板电极电场造成薄膜内部电场分布的不均匀性增加，极化效率降低，平均取向因子不断减小,二次谐波信号强度先增大后减小。

设计了一种简单有效的折叠腔，采用具有部分透过率的平面反射镜作为谐振腔的腔镜，实现了激光的单路输出，提高了激光器输出的利用率，增强了激光器的实用性。利用计算机编程分析了谐振腔内元件的参数对腔内光斑分布的影响。利用自聚焦透镜对激光二极管(LD)进行整形，实现了端面抽运Nd:YVO4半导体可饱和吸收镜(SESAM)连续波锁模稳定运转。在抽运功率为3 W时，获得了平均功率为800 mW，脉冲宽度为5.2 ps的锁模脉冲，光光转换效率为27%。

利用稳态荧光和时间分辨荧光方法研究了三明治型酞菁铥的荧光特性及其浓度、激发波长和取代基对荧光特性的影响。实验发现: 3种双酞菁铥的氯仿溶液在700 nm处具有较强的荧光发射，给电子基—OC8H17的加入使得酞菁大环上π电子的离域性增强，降低了π分子轨道的能级差; 同时，烷氧基上非成键电子能够和共轭体系中的π电子相互作用，形成p-π共轭，进一步降低了π-π*之间的能级差，从而使荧光谱中发射峰的峰位发生红移，峰的强度也有变化。3种酞菁铥化合物在700 nm左右的荧光具有两个寿命，分别为单体和聚集体产生的，随着浓度的降低，单体成分逐渐增多。