从理论上分析了在强非局域非线性光学格子中的光束传输特性。在强非局域克尔介质中通过实对称响应函数的泰勒展开，得到非线性薛定谔方程的简化了的拉格朗日密度，运用变分法，得出光束的束宽、振幅、相位等各个参量的演化方程。把光束看作等效粒子，通过对势函数的分析，得出形成格子孤子的临界功率。 改变格子结构的周期、调制深度等参数，可以实现对孤子传输的控制，这在研究可控全光开关等方面具有潜在的应用价值。

数值研究了二阶孤子在具有横向折射率周期性调制的Kerr型光学格子中的传输特性, 研究结果表明: 横向折射率周期性调制会导致二阶孤子裂变成振幅大小不等的两基态孤子。当初始入射角大于某一临界值或调制周期与调制深度小于某一临界值时, 裂变后大振幅基态孤子将跨越势阱向前传输; 反之, 它将被类似波导形式的路径俘获。而小振幅基态孤子将始终跨越势阱向前传输。因此光学格子中二阶孤子这种独特传输行为对光计算、全光通信以及新型光子器件开发等领域具有重要的理论和实际指导意义。

We investigate the dynamics of strongly localized solitons trapped in remote troughs of radially periodic lattices with Kerr-type self-focusing nonlinearity. The rotary motion of solitons is found to be more stable for larger nonlinear wavenumbers, lower rotating velocity, and shorter radius of the trapping troughs. When the lattice is shrunk or expanded upon propagation, the solitons can be trapped in the original trough and move outward or inward, with their rotating linear velocity inversely proportional to the radius of the trapping troughs.

利用变分原理和数值模拟的方法研究了光束在光传输方向的横截面上存在着具有振幅调制的光学格子时的演化,得到了光束宽度、振幅、光束的波阵面曲率随传播距离的演化形式.通过将光束的传输类比于粒子的运动,发现光束参量的条件存在三个区域,在不同的区域光束将在光格子的调制下有不同的传输形式,光格子振幅调制系数在各个区域起到了重要作用.光学格子中周期格子的作用有类似非线性的很好的特性,周期格子的引入提供了更好地控制格子孤子形成和传输的参考条件.

提出了一种使用多棱锥镜和多棱台镜产生多束相干光形成二维和三维光学格子的方法。理论分析和数值模拟了多束轴对称平面波干涉产生的二维及三维点阵结构的特性,得到了光场分布随光束数增加的关系,发现随着干涉光数目的增加,干涉场会复杂变化,当棱锥棱数足够多近似于一个圆锥时,干涉场会变为同心圆结构的贝塞尔光束的场分布。实验上使用多棱锥和多棱台镜进行了多光束干涉实验,得到了多束轴对称平面波干涉形成的光学格子,将数值模拟与实验结果进行了比较,二者完全吻合。

在偶氮苯聚合物薄膜表面成功地制作出光致六角对称微结构和光致长方微结构。实验结果表明根据简单理论已经可以控制这种光致规则微结构的几何对称性，并且指出微结构的晶格常数同样可以控制。这种制作规则微结构的方法设备简单，操作快捷，有广泛的应用前景。