研究了基于 GaAs晶体的腔相位匹配 (CPM)差频产生太赫兹的过程，得出太赫兹波长与最优腔长之间的关系，并结合温度对太赫兹波长的影响，可实现太赫兹波段范围内的连续调谐输出。当泵浦光在微腔中往返 20次时，腔相位匹配产生太赫兹的功率转换效率可达 1.33%，在效率相同的情况下， CPM腔长为 581.41 μm时相当于准相位匹配 (QPM)条件下的晶体长度约 23 mm。可以预见由腔相位匹配原理制备的太赫兹源将具有广阔的应用前景，该结果对相关实验具有一定的参考价值。

基于腔相位匹配的方法，研究了GaAs微片状晶体构成的光学微腔光参量振荡产生太赫兹波的条件与参数设计。计算了腔相位匹配下GaAs晶体的最优化腔长，通过调节GaAs晶体的温度研究了太赫兹波的输出情况，模拟了不同波长下最低的能量阈值。结果表明，在完全相位匹配很难实现的情况下，采用腔相位匹配能很容易地实现大范围的太赫兹波调谐输出。结果为小型化光学太赫兹源的实验与理论研究提供了参考。

研究了一种基于GaAs晶体非稳态光感生电动势效应的非线性激光干涉振动测量系统，以固体激光器为光源，以零差干涉光路进行测量。信号光被一定频率微小振幅振动调制后与参考光在GaAs晶体表面发生干涉，根据光感生电动势效应，高于一定的截止频率，GaAs晶体将产生正比于振动幅值的交变电流信号，从而进行振动测量。对影响输出光感生电流的主要因素进行了实验研究，包括干涉条纹空间频率及GaAs电极间距，确定了最佳工作条件。将该系统的测量结果与商用测振仪的测量结果进行了比较，结果一致。

论述了用于宽调谐太赫兹(THz)探测的菲涅耳准相位匹配技术方法的原理，讨论了共振及非共振菲涅耳相位匹配的条件，重点研究了Goos Hanchen延迟对菲涅耳准相位匹配的影响，还讨论了和频过程中有效非线性系数、光波在晶体内全反射角θ的允许宽度及GaAs晶体对互作用三波的吸收，提出了利用角度调谐在菲涅耳相位匹配GaAs晶体中实现宽调谐THz探测的实验设计方案。

利用GaAs晶体作为可饱和吸收体, 实现了掺镱光子晶体光纤激光器的被动调Q输出。实验用掺杂光子晶体光纤的芯径为21 μm, 数值孔径为0.04, 在实现了大模场面积的同时, 保证了激光器的单模运转, 从而得到高光束质量的激光输出。实验使用高功率半导体激光器作为抽运源, 采用自行研制的耦合系统将抽运光耦合进入光子晶体光纤的包层中。在激光器平均输出功率为5.8 W时, 实验得到的最短输出激光脉冲为80 ns, 重复频率为6.7 kHz。

采用低温生长GaAs晶体作为被动饱和吸收体兼输出镜，实现了Nd∶Gd0.42Y0.58VO4混晶激光器的调Q锁模运转。研究了Nd∶Gd0.42Y0.58VO4激光器的基频运转特性。在输出镜透射率T=10%、腔长L=40 mm的情况下，当抽运功率为8.6 W时，获得激光输出功率3.78 W，光光转换效率为43.9%。并测量了Nd∶Gd0.42Y0.58VO4混晶被动调Q激光器的输出特性。实验结果表明激光器调Q运转阈值为2 W，当抽运功率为3.7 W时，激光器出现调Q锁模行为；当抽运功率为8.6 W时，激光器调Q锁模深度达70%以上，对应的脉冲包络重复频率为670 kHz，半峰全宽为180 ns，平均输出功率为1.35 W，光光转换效率为15.7%。