以推导的在生物组织中部分相干圆刃型位错光束传输时的交叉谱密度矩阵元，研究了传输中不同光束参数（光束波长λ、位错数目n_dis、空间自相关长度σ_yy）对不同场点之间偏振特性的影响。部分相干圆刃型位错光束波长和位错数目不影响偏振态的初始值，而不同空间自相关长度的光束初始偏振态不同。随着传输距离增加，空间同一点的偏振态经历明显的起伏变化后最终趋于与源处一致，空间不同两点间的偏振态最终趋于一不同于初始值的定值。与远红外光和紫外光相比，可见光和近红外光更适合作为生物医学疾病诊疗的目标光束。位错数目越大，各偏振特征参量极值间距越大。空间自相关长度σ_yy与σ_xx的相对大小会影响偏振度的大小及变化趋势。

光束在湍流大气中传输, 由于大气湍流的存在, 光束的波前随着传输距离的增加将会破坏, 不利于在终端对光束携带信息的提取。论文基于广义惠更斯-菲涅耳原理, 以携带有一端被限制的刃型位错和光涡旋的高斯光束为研究对象, 探究了湍流大气传输中一段被限制的刃型位错和光涡旋的演化行为。研究发现, 由于刃型位错的弯曲度不同, 随着光束传输距离的增加, 一端被限制的刃型位错消失或者消失后演化为光涡旋。随着传输距离的继续增加, 光束波前将会出现由大气湍流诱导产生的光涡旋。当光束传输足够远, 大气湍流诱导产生的光涡旋会和刃型位错演化的光涡旋发生湮灭, 或者大气湍流诱导的光涡旋之间发生湮灭。光束本身携带的光涡旋在整个传输过程中稳定传输。论文研究结果在光通信中具有重要的应用。

研究位错的电学特性对于研究器件可靠性具有重要意义。文章利用拉曼散射技术在室温条件下研究了n型4H-SiC材料中位错电学特性。结果表明: 螺型位错(TSD)、刃型位错(TED)的电子浓度均高于无位错区, 且TSD电子浓度高于TED。结合位错结构分析认为: TED中心的半原子面存在不饱和Si键, 该键通过吸附电子使其饱和并达到稳定状态, 因此TED中心俘获了比无位错区更多的电子; TSD结构中, 位错区域原子间的拉应力导致该区域Si原子电负性增高, 因而俘获电子形成比无位错区高的电子分布。

基于电磁光束角谱法和稳相法，推导出了两个刃型位错高斯光束的横电(TE)波和横磁(TM)波在远场传输和能流密度的解析表达式，研究了两个刃型位错高斯光束在远场中的位相奇点和能流密度分布。研究结果表明，当两刃型位错的离轴量为0时，电场分量在远场中出现两条刃型位错；而当两离轴量不为0时，刃型位错消失，存在光涡旋。刃型位错、光涡旋和能流密度均关于原点对称。随着离轴量的增大，光涡旋和能流密度黑核会向原点靠近并在原点处重合。

推导出了平顶涡旋光束通过有光阑ABCD光学系统的传输解析式，并以光阑透镜和矩形光阑系统为例，与平顶光束比较研究了截断参量、相对离轴距离和光束阶数对衍射场中位相奇点演化特性的影响.数值计算表明，平顶涡旋光束通过上述光学系统均存在位相奇点，即使源处涡旋被光阑阻拦时，衍射场中也会出现位相奇点；而平顶光束通过光阑透镜系统存在刃型位错，随着截断参量增大，会发生刃型位错的演化和湮灭现象，且平顶光束通过矩形光阑系统没有发现位相奇点.

推导出了高阶贝塞耳光束通过有光阑近轴ABCD光学系统传输的解析公式，用以研究了高阶贝塞耳光束被光阑衍射位相奇点的演化特性.结果表明:高阶贝塞耳光束经光阑系统衍射后，中心光涡旋始终存在，拓扑电荷守恒，但涡旋核大小会随光阑半径、传输距离和光束阶数而变化;随光阑半径和传输距离变化，圆刃型位错会消失或产生.