采用后重氮偶合法，合成了一种新型含咔唑类聚磷腈有机光折变材料。采用氢谱核磁共振法，红外光谱法，紫外-可见吸收光谱法，热重法和差示扫描量热法对该聚合物进行表征和分析，结果表明，该聚合物具有良好的热稳定性，在230 ℃开始分解，450 ℃时基本分解完全。UV-Vis表明波长在360 nm与570 nm之间的宽的吸收带是由于共轭长度的增加产生的，因此可以调整参加偶合反应的重氮盐比例，来控制偶氮生色团功能组分的接入含量。在未使用外加电场及事先极化的条件下对聚合物进行了二波耦合与四波混频实验，证明了聚合物的光折变特性。得到聚合物P-2和P-3的二波耦合增益系数分别为38 cm-1和53.6 cm-1，聚合物P-2和P-3的四波混频衍射效率分别为2.7%和8.1%。

报道了掺铁（Fe）的钽铌酸钾钠（KNTN）晶体的电光及电控衍射性能。利用顶部籽晶助溶剂法生长了高质量的晶体，居里温度为15 ℃；利用单光束椭偏法测量了晶体的有效二次电光系数Reff，在居里温度附近，Reff高达1.05×10-15m2/V2，电光调制能力相当于铌酸锂的19倍（利用LiNbO3的γ33=30.8×10-12 m/V，偏压为500 V/mm），Reff随着温度的升高而减小。利用二波耦合实验装置测量了晶体的电控衍射性能，当施加在晶体上的电场从0增加到900 V/mm时，晶体的衍射效率先增大后减小，并且在外加电场为700 V/mm时达到最大值80%。结果表明，FeKNTN是一种优异的电光晶体和电控衍射晶体。

利用二波耦合(2BC)实验研究了掺杂C60垂直排列的向列相液晶(5CB)样品中形成光折变全息光栅的动态衍射特性。利用厚度为20 μm的样品中记录的光折变全息光栅(光栅间距Λ≈24 μm)获得了高达40%的一阶衍射效率，且衍射强度不对称分布。根据取向光折变效应体机制和表面电荷调制机制对此现象给出了解释，认为液晶中电场的增强是表面电荷调制和Carr-Helfrich效应共同作用的结果。薄光折变全息光栅的高衍射效率来源于液晶中非正弦调制的空间电荷场。数值模拟结果与实验测量结果一致,证实了所提出物理机制的正确性。

为了研究近化学计量比Ce:Fe:LiNbO3晶体的非挥发全息存储固定,测试了晶体的光谱特性,发现近化学计量比Ce:Fe:LiNbO3晶体较同成分Ce:Fe:LiNbO3晶体的红外透射谱变窄,峰值位于3466cm-1处;而紫外光谱发生紫移。并采用单、双光子存储方法进行了理论分析和实验验证。结果表明,单光子照射实验中,用汞灯预照晶体比不用汞灯预照的衍射效率要高;而双光子存储的性能参量明显优于单光子存储的性能参量。

用交流电场代替直流电场来驱动液晶光折变器件能够克服直流电场带来的动态散射、永久光栅、电解等效应,这些对于器件的实用是非常不利的。利用二波耦合方法在无偏置正弦交流电场作用下研究了掺C60的向列液晶中记录的光折变光栅的形成及其相干放大应用。实验中在交流电场作用下于通常的、掺C60的向列液晶盒中观察到了稳定的非对称能量转移,并获得了和直流电场下相比拟的、大的光束耦合比,从而证明在交流电场下液晶薄膜中记录的光栅是由光致空间电荷场作用下的液晶分子重新取向而形成的。利用上述强的光束耦合比实现了交流电场作用下的相干放大实验,并在小的输入光强下取得了190 cm-1的增益。

为了提高空间光通信的抗干扰能力，采用了一种基于二波耦合基础的新型差分光调制器件。实验结果表明，利用这种差分调制器实现的差分模式自由空间光通信，能有效抑制云团、雾等干扰因素引起的共模干扰，空间光通信的通信质量通过这种差分传输方式得到显著提高。

基于光折变材料的二波耦合特性提出了一种新型的空气扰动探测方法。空气中的微扰导致入射到光折变材料中两束光的光程差发生改变，干涉条纹随之发生变化。由于光折变体相位栅建立时间比较长，体相位栅不能及时跟随干涉条纹发生变化，导致干涉条纹与体相位栅间的相移将随空气扰动信息的变化而变化。相移角的改变将导致瞬态能量转移，输出两束光的能量在瞬态能量转移作用下将实现对空气扰动信息的光调制，并且这种调制过程是一种差分调制方式。在接收端采用电差分检测方法便可解调出空气扰动信息。这种利用光折变体相位栅的差分探测方法在未来的探测领域将有广泛的应用前景。

在超快二波耦合配置下的LiNbO3:Fe晶体中写入了体相位栅,通过一定的脉冲写入方法进行飞秒脉冲写入光栅的衍射自增强实验,在双光写入饱和后进行单写入光照射,产生了持续1 h的衍射自增强,同时又发现在光栅写入未饱和的时候改为单光写入也产生了衍射自增强现象,持续2 h。随后从光调制角度分析了该自增强现象的理论原因：脉冲衍射光和写入光共同作用,提高了二者耦合程度,写入了新光栅,从而加强原光栅,导致衍射效率提高,从而证明飞秒脉冲写入光栅的读出擦除可抑制,这对提高光全息记录的读出质量有正面意义。

用前向二波耦合实验方法,对几种掺杂的LiNbO3晶体的光折变性质中出现的光伏现象进行了研究。在双掺杂的Ce:Fe:LiNbO3晶体中得到强纵向光伏效应,该效应可以对衍射效率产生59.7%的调制;在单掺杂的Ce:LiNbO3和Zn:LiNbO3等晶体中,得到由横向光伏效应产生的偏振态记录光栅。

给出基于KNSBN∶Cu晶体的光折变二波耦合联合变换相关器(TBJTC).以KNSBN∶Cu晶体作为平方律转换器,将强度较大且携带参考图象和待识别图象联合频谱的信号光波与一强度较弱的相干平面参考光波同时输入于KNSBN∶Cu晶体,通过光折变二波耦合过程的非线性能量转移,实现功率谱转换,进而实现相关识别.理论分析和实验结果表明,除输入输出外,该光学相关器无需CCD、LCLV等器件和相应的数字处理,是一个全光光学相关器.