设计制作了SU-8光栅结构的染料掺杂手性向列相液晶激光器件, 在器件正面和侧面均实现了随机激光辐射。将激光染料PM597、手性剂S-811、向列性液晶TEB30A按一定比例均匀混合, 注入反平行摩擦处理的液晶盒中, 器件的下基板通过光掩模法刻蚀出周期为15 μm的光栅。利用532 nm的Nd∶YAG固体脉冲激光器作为泵浦源, 器件的侧面既在580~590 nm范围内出现了多个离散分立的随机激光辐射峰, FWHM约0.19 nm, 又在579~585 nm范围内出现独立的两个激光辐射峰, FWHM约0.19 nm; 在器件正面获得了584~590 nm范围的随机激光辐射谱, FWHM约0.17 nm。加热器件至61 ℃, 液晶相变为各向同性态, 器件侧面仍出现了波长约590.60 nm、FWHM约0.24 nm的激光辐射峰。分析得出, 液晶盒中引入SU-8光栅结构后, 光子同时在液晶分子间多重散射和SU-8光栅中布拉格反射获得反馈放大, 两种机制相辅相成。器件侧面出现的独立激光辐射峰主要由SU-8光栅布拉格反射提供反馈放大形成, 而器件侧面和正面的随机激光辐射峰主要由液晶分子间多重散射提供反馈放大形成。

设计制作了染料掺杂手性向列相液晶器件，研究了其随机激光辐射行为。均匀混合激光染料DCM和PM597、手性剂S-811、向列相液晶TEB30A，注入无摩擦取向的40 μm液晶盒，制成焦锥织构态的手性向列相液晶激光器件。采用固体Nd∶YAG倍频532 nm波长的脉冲激光作为抽运光泵浦样品。掺杂激光染料PM597和DCM的液晶器件分别在575~588 nm和600~620 nm范围显示了尖锐、分立的随机激光辐射峰，线宽约为0.3 nm。探测了器件在不同方向上的激光辐射谱，在与样品表面夹角约为45°~150°的范围内均能探测到随机激光。在器件中，手性向列相液晶焦锥织构态对光的强散射作用是随机激光产生的主要原因。

研究了电场作用下染料掺杂手性向列相液晶器件激光辐射谱。 设计了两种电极结构, 分别对正性和负性液晶器件施加横向和纵向电场, 采用532 nm的Nd∶YAG脉冲固体激光器泵浦样品。 对正性液晶器件施加电场, 在 630～660 nm范围获得多波长的激光输出。 对负性液晶激光器件施加电场, 获得调谐范围为18.5 nm的激光输出。 由器件织构和光子禁带的变化, 进行了深入的分析。 正性液晶器件, 在电场力矩与扭曲力矩相互竞争过程中, 引起液晶的流动, 光子禁带上下浮动, 因此不仅在禁带边沿, 禁带内也出现激光辐射。 而负性液晶器件随着电场强度增大, 液晶螺距收缩, 禁带蓝移, 输出激光波长从681.0 nm蓝移到662.5 nm, 出射激光波长为光子禁带边沿处。 负性液晶器件在电场作用下的稳定性较好。

设计制作了PM597染料掺杂手性向列相液晶器件，研究了其激光辐射行为。混合激光染料PM597、手性剂S-811、向列相液晶TEB30A，制成平面态织构的手性向列相液晶激光器件。采用固体Nd∶YAG倍频 532 nm 波长激光作为抽运光，在光子禁带短波和长波边沿同时获得波长分别为5711、6155 nm的激光输出。对于器件产生激光辐射的机理，采用光子态密度理论进行了分析，根据实际样品各成分的配比，模拟出态密度随波长的变化曲线。在器件中，光子禁带边沿处光子态密度最大，此处器件阈值较低，容易产生激光辐射。