通过光学在线监测技术对多层AlxGa1-xAs样品生长过程中的生长速率与表面结构进行了分析。描述了选取合适探测光子能量的方法并在线监测了样品生长过程中表面归一化反射率(Normalized Reflectance, NR)和各向异性反射率(Reflectance Anisotropy，RA)随生长时间的变化，得到了样品的时间分辨NR及RA曲线，利用光学干涉原理解释了NR曲线的振荡衰减特性。不同AlxGa1-xAs层NR曲线收敛值随Al组分的单调变化被认为是材料的折射率变化引起的，而RA值随Al组分的增加而增加说明Al原子的并入对表面光学各向异性有影响。通过拟合每一层材料的归一化反射谱振荡曲线得到了各层生长速率，与扫描电镜测试结果差别小于0.02 nm/s。对时间分辨RA曲线分析发现，生长温度对GaAs表面原子结构产生了影响。

基于光波导理论与光纤布拉格光栅(FBG)的模式耦合理论，对倏逝波FBG传感器的能量衰减特性进行了分析研究。最后得到了FBG的归一化反射率的表达式，它是外部介质折射率(SRI)和FBG纤芯直径的函数。理论仿真显示FBG归一化反射率会随着SRI增大和FBG腐蚀程度的加深而减小，呈非线性关系。实验结果也证明增大SRI(小于包层介质折射率) 或者增大FBG的腐蚀程度都会使光纤纤芯中的传输能量减小，增强倏逝波与外部媒介的相互作用，从而增加传感器的灵敏度。

提出了一种基于光谱技术的脂肪肝无创、 快速诊断新方法。 由于舌体能较客观的反映人体生理、 病理变化, 因此采集志愿者舌体舌尖部位的反射光谱, 然后对数据进行分析, 计算反射光谱的归一化反射率。 建立3层BP网络模型, 从采集来的115例样本中抽取32例健康人和44例脂肪肝患者的光谱归一化反射率作为神经网络的输入, 再对未知的14例健康人样本和25例脂肪肝患者样本进行分类预测, 分类正确率达到89.7％, 实验结果表明了光谱法运用于脂肪肝快速无创诊断的可行性。 同时, 实验结果说明光谱法能更客观全面地反映人舌所携带的组织细胞、 微循环等方面的信息, 有可能为临床提供一种快速、 简便的诊断手段, 也为今后的中医证侯的度量提供借鉴。