半导体激光（LD）泵浦的高功率光纤激光器具有效率高、体积小、重量轻、稳定性好等优点，在工业加工等诸多领域都有着广泛的应用。为了提高泵浦光吸收率，传统光纤激光器常用915 nm和976 nm波段的LD作为激光的泵浦源。在该类LD泵浦的光纤激光器中，由于量子亏损和泵浦吸收系数相对较高，光纤激光器的热致模式不稳定（TMI）阈值相对较低。为了提高量子效率和潜在的TMI阈值，提出采用大于1010 nm波段的LD直接泵浦光纤激光器，产生高量子效率激光。搭建了振荡放大一体化的全光纤激光器，采用总泵浦功率为2.56 kW的1010 nm波段LD泵浦，首次获得输出功率2.05 kW、光束质量M²约1.7的激光。后续将通过进一步增大泵浦功率、优化光纤特性以实现更高功率、更优光束质量的光纤激光输出。

基于后向泵浦结构搭建了1050 nm光纤激光放大器，将20/400 μm的双包层大模场掺镱光纤作为增益光纤，采用976 nm稳波长半导体激光器作为泵浦源。通过优化增益光纤长度，对短波长光纤放大器中的放大自发辐射效应进行抑制。采取优化种子时序稳定性的方法提升受激拉曼散射效应的阈值，实现了最高3.5 kW的功率输出。在最高输出功率下：输出激光在X方向和Y方向的光束质量因子分别约为1.33和1.25，此时的3 dB带宽为4.07 nm，光光转换效率为86.3%；时域信号稳定，没有出现模式不稳定现象。

线粒体作为一种重要的细胞器, 其功能包括能量供应、信号传导、细胞分化以及控制细胞生理周期和细胞生长等。线粒体的任何损伤及随后的功能障碍都可能导致一系列人类疾病。其中线粒体pH直接影响着其生化过程, 正常的pH水平是线粒体功能正常运作的基础。本文以7-羟基香豆素为原料, 合成了一种对线粒体特异性标记的pH荧光探针(CMPH)。并对该探针的光学性质、细胞毒性和线粒体靶向能力进行了研究。结果表明, 探针CMPH具有较大的斯托克斯位移, 能对pH特异性荧光响应。pH在6.5~8.2范围内时, 探针的荧光强度和pH值具有良好的线性关系。细胞毒性测试表明探针CMPH细胞毒性低。共聚焦荧光成像结果证明, 该探针能有效靶向线粒体并能监测线粒体pH的变化。我们的目的是为线粒体pH变化的监测提供一种新的成像工具。

为了研究常温状态下石英旋光晶体透射谱线，根据石英旋光晶体透射比的理论分析，采用UV-3101PC分光光度计实际测试，得到了300nm～1500nm波长范围特定厚度石英旋光晶体的连续透射谱线，并对所得谱线与理论结果进行了对比分析。结果表明，400nm以内由于石英晶体吸收比较明显，从而峰值透射比低于50%，由于旋光率随波长变化率很大，谱线周期很小；400nm～800nm之间峰值透射比60%，透射谱线的周期性及峰值个数受晶体厚度影响明显；波长大于1000nm时，由于旋光率随波长变化率很小从而谱线周期很大，并且谱线不规则，与石英材料波长选择吸收有关。

目前天然方解石紧缺，在实际使用过程中存在一些缺陷和限制。为缓解现行偏光棱镜材料紧缺的压力，对新型的双折射α-BBO替代材料进行了设计研究，通过光在界面上的全反射原理设计了李普奇式及格兰-泰勒式偏光棱镜，给出了它们相应的结构角取值范围及对应的视场角大小，并重点设计得出了230nm~800nm宽频情况下相应的理论值。结果表明，这种材料在紫外波段适用性很好，同时具有大的视场角。该工作为进一步研究开发新型材料的偏光器件打下了基础。