氟化钡(BaF2)晶体是已知响应最快的闪烁晶体，在高能物理、核物理及核医学等领域有着广泛的应用前景。抑制BaF2晶体的慢发光成分对其工程应用至关重要。本文利用坩埚下降法制备了高Y3+掺杂浓度5%、8%、10%(摩尔分数)的BaF2晶体，并采用Y3+与碱金属离子(Li+、Na+)共掺杂的方法形成电荷补偿阻止间隙F-的产生，制备了双掺杂型BaF2快响应闪烁晶体，进而基于优化的5 ns和2 500 ns时间门宽测试方法，研究了Y3+掺杂浓度以及Y3+与碱金属离子(Li+、Na+)共掺杂浓度对BaF2闪烁晶体快/慢成分比的影响规律。结果表明，生长的高浓度Y3+掺杂BaF2晶体的光学质量优异，在220 nm和300 nm处透过率分别高于90%和92%；随着Y3+掺杂浓度由0提高至10%，BaF2晶体的慢发光成分显著降低，快/慢成分比由0.15提高至1.21；生长的Y3+/Li+及Y3+/Na+共掺杂BaF2晶体的慢发光成分较Y3+掺杂BaF2晶体进一步降低，快/慢成分比最高分别可达1.63和1.61。研制的双掺杂BaF2快响应闪烁晶体有望应用于高能物理、核物理前沿实验等重要领域。

铁电液晶因具有低电压驱动下的微秒级响应, 近年来得到科研工作者的广泛关注, 且有望应用于下一代显示及光子学器件领域。本文介绍3种典型铁电液晶光电模式, 分别为表面稳定型(surface stabilized ferroelectric liquid crystal, SSFLC)、螺旋形变型(deformed helix ferroelectric, DHF)及电致解旋型(electrically suppressed helix, ESH)。对各光电模式的工作原理及对应的电光效应进行详细阐述, 如双稳及多稳态响应、连续灰阶调制、高对比度开关等。同时, 光控取向技术在铁电液晶器件中发挥着至关重要的作用。相较于传统摩擦取向层, 光控偶氮染料取向层可实现非接触的、锚定能有效控制的铁电液晶取向, 这为铁电液晶器件的无缺陷、大面积均匀取向提供前期基础。因此, 高对比度、高分辨率、快响应的铁电液晶器件在未来的场序彩色显示、微型显示、2D/3D显示等领域有着广阔应用前景。

为了实现非接触式高温测量,本文基于多光谱辐射测温理论,采用多路光电探测器,设计了多光谱快响应测温系统。 对测量装置的测量原理、系统结构、系统标定等进行了阐述和分析。 接着利用标准钨灯对装置进行了光谱响应系数标定,并通过标准辐射源进行了温度测量的实验验证,验证了测量装置用于高温测量的准确性。

聚合物网络结构决定了PNLC的光电性能。对聚合物单体的含量、聚合物单体的结构、液晶母体开展一系列实验。选用折射率大，负介电大的液晶，配合适合的聚合物单体含量和种类，并且优化聚合光照强度和温度控制，制备出关态响应速度低于1.85 ms，对比度5.54的高对比快速响应低压的PNLC。

用抽运 探测技术测量光学响应材料非线性极化率的方法,研究了稀土材料非线性折射率的共振增强和超快响应的非线性动力学过程。测得钕玻璃的三阶非线性折射率强度系数为10 -14 cm2/W,比其基质的非线性折射率强度系数提高了2个量级。用该方法研究了Nd:YVO4、Er:YAG等晶体的超快非线性响应过程。实验结果与理论分析表明,抽运 探测技术是测量非线性极化率的简单而又灵敏的方法。这一测量技术对研究与开发超高速光响应器件具有重要的实用价值。