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。

针对染料随机激光器特性与应用研究，讨论了无序介质中荧光粒子和额外散射粒子的发光性质、浓度变化以及颗粒尺寸与随机激光发射阈值之间的关系。采用时域有限差分法直接求解Maxwell方程组及速率方程组的方法，模拟仿真出了相应的发射谱线及浓度变化与激光发射阈值的关系曲线。所设计的样品中Rh6G-SiO2的质量分数为4%，其阈值大小为8.5 μJ/pulse时，额外微小散射体TiO2的加入对该介质随机激光发射产生的影响很小，可忽略不计。在此基础上，通过进一步模拟分析了处于不同条件和背景下随机激光的阈值特性。

配制了Stilbene 420染料溶液。 测量了其吸收光谱。 以调Q倍频Nd∶YAG激光为抽运源, 实现了对Stilbene 420染料的激光光谱和荧光光谱的分析。 激光光谱在425 nm处获得最强峰值, 半峰高宽(FWHM)为1 nm, 光谱范围为420～440 nm。 荧光光谱峰值在428.5 nm, 与激光最强峰值相差3.5 nm。 最高染料转换效率为9.26%。

把固体染料激光器工作介质激射寿命的概念推广到液体染料激光器中,同时提出了一种针对液体激光染料激射寿命的双激光光路测试方法。该方法使用波长为532 nm的Nd:YAG脉冲激光器作为抽运光来模拟染料激光器中的抽运条件,用波长相同的低功率连续激光作为监测染料分子在抽运光作用下失效速率的手段。利用半导体制冷器件,PID温控仪和水浴槽实现了液体染料的恒温控制。测量了激光平均功率密度从6.3×103～2.2×104 W/m2变化范围内R6G染料乙醇溶液的激射寿命。实验结果表明,染料的激射寿命与抽运光功率密度成反比,比例系数可以解释为染料分解一半时,分子单位吸收截面上累积的辐照能量。用该系数表征染料的激射寿命特征更具有普遍意义。

利用飞秒时间分辨荧光亏蚀光谱技术,研究了噁嗪750激光染料分子在典型的醇类溶剂中超快动力学过程.实验发现两个超快动力学过程:飞秒量级的快速弛豫过程和皮秒量级的慢速弛豫过程.快速弛豫过程来源于分子内振动能量再分配(IVR)和溶剂分子超快惯性弛豫动力学过程,而慢速弛豫过程对应于溶剂化的扩散分子弛豫动力学过程.实验结果表明慢速弛豫过程的时间常数随醇溶剂分子间氢键键能的增强而增大.

合成了6个最大吸收波长位于517nm～524nm的新型吡咯甲川-BF2化合物,测量了它们在无水乙醇溶液中的电子吸收光谱.测试结果表明,6个化合物的激光性能全部优于若丹明6G.

用实验方法研究了三种新激光染料PSPI,DEASPI和HEASPI的双光子吸收荧光和上转换激射.它们的二甲基酰胺溶液在锁模Nd∶YAG激光器1064nm红外光照射下,发射出很强的红色可见荧光和激射光.荧光峰值和激射波长分别位于～648nm和～624nm.实验测得DEASPI,PSPI和HEASPI的二甲基酰胺溶液的上转换激射效率高达10.7%,9.8%和7.1%.

采用溶胶-凝胶(sol-gel)工艺制成激光染料掺杂有机改性凝胶玻璃(Ormosil)。 用室温下调Q Nd:YAG激光器倍频光(532 nm)泵浦凝胶基, 成功地获得了高转换效率、 长寿命、 可调谐固态染料激光器的激光输出。 其中SiO2-Ormosil基质Pyrromethene 597染料激光器, 激光输出阈值低于10 μJ, 斜率效率η＝61%, 550～594 nm波长范围内连续可调谐, 激光输出能量下降10%所承受的激光脉冲数大于2.5×104个(激光泵浦频率1 Hz, 能量密度1 mJ/cm2)。

综述了近年来吡咯甲川-BF2(P-BF2)化合物激光性能方面的研究进展情况，作为一类性能优越的固体激光染料，P-BF2化合物具有广阔的应用前景。

合成了四种蓝－绿波段的激光染料,测定了它们的光谱数据、激光调谐范围和激光转换效率。用倍频YAG激光器泵浦,其中两个含三氟甲基的染料具有较宽的调谐范围：470～540 nm和456～516 nm;较高的激光效率：41.4.%和26.6%,以及稳定的光化学性能。具有实用价值。