激光干涉仪在引力波发现中起着关键作用,光量子噪声是干涉仪灵敏度进一步提高的主要障碍。详细分析了光量子噪声中霰弹噪声和辐射压力噪声产生的机制和主要特点,讨论了标准量子极限,扼要介绍了信号循环、压缩光场等标准量子极限突破技术。

根据球形粒子的Mie散射理论和平行平面大气中的辐射传输理论分析了作用于水云粒子的太阳辐射压力。结果表明，一般情况下当云滴半径不大于10 μm时，太阳辐射压力可达云滴重力的百分之几；云滴半径在0.3 μm附近时，太阳辐射压力达到极大值，约为云滴重力的百分之几十。因此在云物理研究中应考虑作用于云粒子的太阳辐射压力。

以射线光学模型为基础，研究了特殊形状微型物体在涡旋光束照射下的所受力矩。根据动量和角动量守恒定理，推导了微型物体在x、y和z方向上受力旋转的力矩公式。通过数值计算，得到了微型物体在不同表面倾斜角度的情况下的旋转特性。研究结果表明，由于涡旋光束的轨道角动量与光束动量的相互作用，改变涡旋光束的拓扑荷数，既可以使微型物体保持静止，也可以改变微型物体旋转的方向和旋转的速度。

在解析边带机制下用量子郎之万方程研究一种由辐射压力与驱动Fabry-Perot光学腔相耦合而产生的光机械动力学行为。随着输入激光功率的增加，振子的涨落光谱呈现 简正模式分裂的现象，并且结果和实验相符合。也推导了有效机械阻尼和共振频移。红移边带导致了机械模的冷却，蓝移边带引起了机械模的放大。此外，引入一种近似 机制来研究振子的冷却。由于简正模式分裂和基态冷却都要求在解析边带机制下，这就需要考虑简正模式分裂是否会影响到振子的冷却。同时也讨论了操控基态冷却的 关键因素。

以几何光学模型为基础，应用平面波角谱理论方法，研究了在高斯光束的照射下，透明介质平板的受力分布。不同于光镊原理，光压差即可产生光学升力，根据动量守恒定理，推导了透明介质平板受力的表达式，通过数值计算，深入分析了光束的光腰半径，平板的摆放位置以及倾斜角度等参数对透明介质平板受力分布的影响。研究结果表明，在一定功率的高斯光束照射下，减小高斯光束光腰半径、使光束照射位置靠近平板的中心，以及拉近平板与高斯光束光腰之间的距离，都能有效地增大透明平板所受到的横向和轴向的光辐射压力；当透明平板与x轴倾斜成65°时，轴向力达到最大值，方向始终沿+z方向；当平板倾斜70°时，横向力在正方向和负方向同时达到最大值。适当选取光腰半径和摆放位置，平板受到的横向力可以增大到足以克服重力，在光束的照射下升起来。

研究了Fabry-Perot光学腔中包含一个光学参量放大器来增强腔场与机械振子之间的耦合的光机械动力学行为.在解析边带机制下用量子郞之万方程具体研究了振子的涨落光谱、光学多稳态行为、机械阻尼与修正共振频移和基态冷却.通过数值解讨论了辐射压力诱导机械振子和腔场的稳态振幅所展现的光学多稳态行为，同时也分析了辐射压力引起的修正共振频移和机械阻尼与参量增益、输入激光功率和参量相位这三个因素的关系.此外，随着调节泵浦场的参量相位，振子的涨落光谱呈现简正模式分裂.通过精确求解最终有效声子数论证了基态冷却.结果表明，机械振子的冷却由初始浴温度、机械品质因数和参量相位这个三个因素控制.参量相提供一个新的方法来操控非线性光机械动力学.

光镊技术，又称光学捕获技术，它是利用光的辐射压力来捕获和操纵包括电介质颗粒、生物细胞及生物大分子在内的微小粒子的。近场光镊技术利用近场光学倏逝场随距离急剧衰减的特征，可显著地降低捕获粒子的尺寸，实现纳米捕获。追踪了近场光镊技术的最新进展，包括全内反射相干倏逝场、近场光学镀膜光纤探针尖、激光照明金属探针尖和聚焦倏逝场用于近场光学捕获，并对其进行了比较，分析了它们存在的主要问题和未来发展方向。

研究了压缩真空中梯形三能级原子在单色行波场中的辐射压力。从系统的哈密顿量出发,利用玻恩马尔可夫近似,推导出了原子的光学布洛赫方程。此时用数值方法求得布洛赫方程的稳态解,然后用图示法考察了原子的辐射压力随双光子失谐、拉比频率、自发发射率等参量的依赖关系。结果表明:单光子跃迁和双光子跃迁可导致辐射压力出现各自的多普勒位移共振峰;辐射压力表现出较宽的失谐范围且强烈依赖于压缩参量以及压缩真空和相干光之间的相位关系。当相位满足匹配条件时,辐射压力减小。

在Ashkin的光学悬浮纯几何光线模型的基础上，采用立体解析几何的方法加以改进，对单光束聚焦俘获透明介质小球的作用力进行了分析和数值计算，得出了不同参数条件下光辐射压力的量级。特别地，给出了光的线偏振方向对悬浮力的影响，以及空间微重力条件下悬浮粒子可能的力学行为。

在激光偏转原子束实验中若使激光频率适当失谐，并令光束稍许偏离正交方向，则可偏转热原子束中具有特定速度的原子群。本文给出了这一简单选速方法的理论和初步实验结果。