微粒非规则、微粒非各向同性和介质非均匀的三非环境普遍存在。三非环境中受微粒散射和吸收作用的影响，光信号的传输性能与作用距离会减弱。例如，雾、霾和云等低能见度环境会降低飞机、汽车和轮船出行的安全性，在浑浊水域中搜寻与潜航作业困难，而将偏振特性用于表征光在三非环境中的传输过程可为提取良好的光信号和增加作用距离提供可行方案。阐述微粒非规则、微粒非各向同性和介质非均匀等3种情形下偏振传输特性：分析多种非球形微粒的国内外发展；列举等效多层同心粒子模型的相关数据并解释雾霾散射特性等问题的有效性；对非均匀介质开展分类研究并分析光线的传输过程中介质环境的影响。综述三非环境中偏振光的散射偏振特性的发展历程和研究现状，阐明三非环境中偏振传输特性研究的重要性，展望三非环境偏振传输问题的发展趋势。

乳腺癌早期筛查、精准诊断、有效治疗是提高患者生存率的重要因素，而影像学是筛查、诊断、治疗评估的主要手段。基于现有的影像技术，乳腺临床诊治流程虽然已逐步规范化，但在高效灵敏筛查、无创精准诊断以及治疗监测评估等方面仍存在核心局限。例如，传统的医学影像技术存在诊断特异性低、成像速度慢、使用电离辐射或注射造影剂等局限，仍存在重大临床诉求。光声成像作为一项新兴的医学影像技术，可以与传统技术形成优势互补，提供快速（如10~15 s完成全乳腺扫描）、高分辨率、信息丰富的医学影像。其光学对比度和声学分辨率使之具备揭示肿瘤微环境结构、功能、分子细节特征的能力。本文简述了光声成像的技术原理和主要设计形态，概述并评价了乳腺肿瘤筛查、诊断和治疗评估领域的代表性光声成像研究。最后讨论了光声成像在乳腺临床上的应用前景，其有望成为继钼靶、超声、核磁共振之后的“第四大”乳腺成像技术。

针对传统高功率光纤激光器焊接不稳定、飞溅量大、难以实现精密焊接的问题，设计了一种光斑可调的信号合束器，首次以50 μm/70 μm/600 μm/620 μm/660 μm大芯径环形双芯光纤作为输出光纤，基于光束非相干合成技术，通过RSoft软件对合束器进行了模拟仿真，分析了其模场变化情况，设计的合束器满足绝热拉锥以及亮度守恒两个原则，调控拉锥比（TR）使其可以实现中心和外环独立工作。采用套管法将7根25 μm/250 μm光纤耦合到一起形成熔锥光纤束，再将其与输出光纤进行熔接，制成了高功率大芯径环形光斑可调信号合束器。此光纤合束器的传输效率≥98%，中心光束质量因子（M²）仅为1.76，此时中心端口输出功率为3.036 kW。而后对合束器进行了耐环境测试，合束器在低温与高温下表现出的传输特性良好。将该光斑可调的环形光斑信号合束器应用到激光器中，通过调节中心和外环激光功率，可以在任何温度环境下实现超高速焊接，为激光复合焊接提供了一种新途径。