基于垂直腔面发射激光器的自旋反转模型, 研究了光电负反馈下1 550 nm正交偏振光注入垂直腔面发射激光器的非线性动力学特性.研究结果表明: 在合适的注入强度和失谐频率条件下, 自由运行工作在Y线偏振模式的1 550 nm垂直腔面发射激光器可呈现出稳态、稳定注入锁定、单周期、二倍周期、多周期、混沌等多种非线性动力学状态以及偏振转换现象;引入光电负反馈后, 1 550 nm正交偏振光注入垂直腔面发射激光器将呈现出双频准周期、三频准周期等动力学状态.在注入强度和失谐频率构成的参数空间, 反馈延时时间一定时, 反馈强度大小对该激光器的动力学状态分布有明显影响;光电反馈强度一定时, 在注入强度相对较小的区域, 反馈延时时间对该激光器动力学状态分布也有明显影响, 而对于注入强度相对较大的区域, 该激光器始终工作在单周期或稳定注入锁定态, 即反馈延时时间对激光器动态行为的影响较弱.

在正交偏振光谱（OPS）微循环成像系统的基础上, 提出了通过改变信号光的偏振态来实现成像深度的选择。 传统的OPS系统利用的是正交线偏振光, 只能获得图像在某一断层的二维信息, 但作者通过控制系统起、 检偏单元椭圆偏振光的椭圆度, 可以在不进行机械扫描的情况下将成像光束聚焦在不同的断层, 从而获得不同深度处的组织信息。 构建的变偏振光谱成像系统将光源发射光谱与红血球吸收光谱相匹配, 可以实现微血管的探测, 且具有较高的信噪比。 对一块含标记物的猪肉脂肪进行实验, 并通过图像处理得到了对比度与信号光偏振态间的定量关系。 实验结果表明: 椭圆度由0°～45°增大, 即从线偏振光向圆偏振光转变的过程中, 对比度逐渐增大, 可探测到的最大深度增大。 最后利用该系统, 对裸鼠耳廓微血管进行了变偏振光谱测量实验, 实验证明了控制偏振态可以实现对血管不同深度的探测, 为微血管断层光谱成像提供了一种新的研究手段。

介绍了瓦斯浓度传感器系统的基本原理，提出了基于正交偏振光的差分吸收式瓦斯浓度检测模型，建立了瓦斯浓度传感器的数学模型，设计了传感器系统结构以及光路和气室结构，并对传感器进行了实验研究。传感器系统利用起偏器将两束不同波长的单色光转变为正交偏振光，然后让这两束正交偏振光同时通过检测气室，最后用渥拉斯顿棱镜将两束单色光分开，并用光电探测器分别实现两束单色光的光强信号提取。实验结果表明，使用该方法提高了系统的灵敏度和分辨率，传感器线性度和稳定性好，抗干扰能力强，具有良好的检测效果。

采用非同时读出条件下晶体两波耦合实验装置, 以单束光入射CeKNSBN光折变晶体, 通过改变抽运光偏振方向和晶体c轴的夹角φ, 系统记录了不同φ角下的抽运光透射光强p随时间的变化情况。实验结果表明,当φ≤30°时, 基本没有光扇效应; 实验研究了正交偏振光写入下CeKNSBN晶体的两波耦合动态过程, 并与e光写入下两波耦合动态过程进行了比较, 发现正交偏振光写入时光扇噪声得到了明显抑制, 在相同的写入参量条件下光栅的衍射效率明显提高。