针对现有植物灯照度均匀性不高和效率低下的问题，本团队设计了一种LED鳞甲透镜植物灯。首先研究了红光和蓝光LED的配比和排列方法，采用9点法进行光谱测量，研究了光谱分布的均匀性；然后根据光学原理和非成像光学原理设计了一款鳞甲透镜，利用鳞甲透镜的鳞甲弧度将LED发出的光线均匀化，增加光线的耦合程度，进而提高出光面的光学效率和均匀性；最后将14颗1 W三星3535蓝光LED灯珠(型号为LH351H 450 nm L4A4B)和70颗1.6 W三星3535红光LED灯珠(型号为LH351H 660 nm V2 E7W410)作为植物灯光源，在尺寸为380 mm×220 mm的植物灯中均分为7行，每行12颗LED，通过TracePro软件进行仿真实验。仿真结果表明，当红光与蓝光光子数比8∶1时，红光LED和蓝光LED均匀排列方式的光谱均匀性优于蓝光LED均分两列排列方式的光谱均匀性。最后制作LED植物灯，整灯测试结果表明，当鳞甲透镜长为22 mm，宽度为16 mm，最大高度为6.68 mm，内表面的底面直径为6.26 mm，内表面高为2.98 mm，鳞甲凸起高度为0.1 mm，鳞甲宽度为0.35 mm，两个LED中心列间距为25 mm时，植物灯的光束角为90°，接收面距植物灯出光面0.5 m，在500 mm×500 mm的照明区域上可以得到光量子通量密度(PPFD)均匀性为93.12%、光学效率为90%的植物照明面光源。

设计了一种由连续域束缚态控制的高灵敏度太赫兹折射率传感器。该传感器由全介质光栅构成，通过平移打破结构的对称性，可以将共振转变为高品质因子（Q因子）泄漏模共振，且线宽极窄腔模式对周围介质的折射率变化非常敏感。利用有限元方法，数值模拟了具有不同非对称参数、光栅厚度、光栅宽度以及折射率分析物的透射光谱。结果表明，该光栅超表面的Q因子达到12620，标准灵敏度为31395 nm/RIU，FOM（Figure of merit）为1000，在太赫兹范围内的高灵敏光子传感器领域具有潜在的应用。

为了解决现有照明光纤束的发光二极管(LED)透镜耦合器的厚度和均匀性问题,根据菲涅耳光学理论和全反射原理设计了一款新型菲涅耳透镜耦合器。利用菲涅耳旋转曲面和自由曲面全反射旋转面,将LED朗伯光源发出的光束整形得到平顶光束,再耦合到光纤束中实现均匀照明。采用1 W的3535白光LED作为光源,在TracePro软件中对所设计的菲涅耳透镜耦合器模型进行光线追迹仿真。结果表明,当菲涅耳透镜最大直径为14.9 mm、厚度为7.8 mm、输出光束发散角度为60°时,在耦合距离为2 mm的接收屏上得到直径10 mm、照度均匀性达92%的均匀光场。

：设计了一种PMMA自由曲面透镜，用于无导光板结构的LED平板灯。该透镜基于自由曲面透镜的折射和全反射原理实现出射光的重新分布，可用于均匀照明LED平板灯的出光面板。采用数字仿真和实验制作进行设计。仿真结果表明，当自由曲面透镜与出光面板的距离为5 mm、自由曲面透镜旋转为0°、LED与自由曲面透镜的距离为7 mm时，LED平板灯出光效率较高且整灯均匀性达96.6%。实验结果表明，所设计的自由曲面透镜可使无导光板结构的LED平板灯的面板均匀性达95.74%，与数字仿真近似相等。

研究了一种适用于无导光板侧入掠射式发光二极管(LED)平板灯的双面三棱柱阵列微结构扩散板。通过菲涅耳公式理论分析了双面三棱柱阵列增透原理，利用光线追迹软件TracePro模拟仿真了三棱柱阵列深宽比和三棱柱底边宽度对扩散板透射率的影响。模拟结果表明，入射面的透射率随深宽比的增大而增大，对于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)光学材料，当深宽比为0.5左右时透射率达到最大，并不再随深宽比增大而改变。出射面三棱柱阵列微结构深宽比在0.5附近由于两次全内反射导致透射率出现一个下降区域，而三棱柱阵列间距对扩散板的透射率影响很小，结果表明优化后的三棱柱微结构阵列扩散板对掠射光线的透射率可达93%。

在LED双面平板照明灯具中，为实现侧入式近场均匀照明，研究了一种LED柱面透镜阵列自由曲面投射器。根据非成像光学理论中的边缘光线原理，采用直接法和重叠法设计投射器的表面形状，利用反射旋转面和折射旋转面以及柱面透镜阵列将LED光源发出的朗伯光重新分配。建立侧面近场均匀照明的柱面透镜阵列自由曲面投射器模型，用TracePro软件对所设计的模型进行光线追迹仿真，结果表明，当不考虑反射损耗时投射器的出光效率达到96.03%，在投射器侧面的面板上面积为240 mm×360 mm的照度均匀度达到95.6%。

矩形光栅1级和0级衍射效率之比对光栅的凹槽深度敏感,介绍了将其应用于聚合物光栅生物传感器的原理和光栅衍射光信号检测电路系统原理。设计了锁相放大器的信号通道滤波器,获得带宽不大于1 kHz的窄带滤波特性;利用相敏检测器(PSD)结合二阶巴特沃思低通滤波器,使等效噪声带宽限制在20 Hz以内,避免了工频干扰,实验结果表明系统输出信噪比SNR可达4 000以上。