设计了一种稳定的单纵模273 nm深紫外激光器。采用输出功率为3.5 W、π偏振方向的444 nm激光二极管（LD）与σ偏振方向的441 nm LD的偏振合光作为泵浦源，端面泵浦长度为7 mm的Pr³⁺∶LiYF₄晶体，同时使用长度为5 mm的β-BaB₂O₄（BBO）晶体进行腔内倍频，利用法布里-珀罗（F-P）标准具进行单纵模的选取。当LD输出总功率为6240 mW时，可获得功率为32 mW的单纵模273 nm深紫外激光稳定输出。测量结果表明：光谱线宽小于80 fm，1 h均方根（RMS）功率稳定性优于1%。本研究方案在光生物学、半导体检测等领域具有较高的应用价值。

利用太赫兹时域光谱技术信噪比高、频带宽、入射波光子能量低等特点，以及仪器操作简单、测试速度快等优势，对地学领域中的岩石矿物的成分、结构等参量的表征进行了总结，特别是围绕岩石矿物的光学性质、矿物中水的含量、填料矿物的表征、矿物对太赫兹波的调制等方面进行阐述。为研究岩石矿物的形成条件、矿化过程、矿物应用等内容提供一种新型的分析手段，拓展了太赫兹光谱技术的应用范围。

采用太赫兹时域光谱技术，对高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯三种塑料的粒径、混合物的类型和含量以及吸附性能进行了表征。特别是对聚氯乙烯-聚丙烯混合物在0.2～1.6 THz范围内随含量和频率变化的光学参数(折射率和吸收系数)进行了对比分析，对三种塑料与填料碳酸钙和高岭土共混物在0.2～1.4 THz范围内随含量和频率变化的光学参数进行了表征，并建立了相关曲线，为太赫兹范围内塑料光学性质的有效利用提供了参考。所提方法作为近红外光谱塑料检测方法的补充，为工业生产中填料含量的监控提供了技术手段。此外，通过太赫兹时域光谱技术，可以区分不同微塑料吸附常见海水污染物甲基橙的现象，对不同时间点下经聚氯乙烯吸附后的甲基橙进行比较，发现不同粒径的塑料呈现不同的散射吸收，且经不同粒径聚氯乙烯吸附后的甲基橙溶液有显著差异，这些现象对微塑料的环境污染分析具有重要意义。

碳纤维网格面板蜂窝夹层结构具有质量轻、比强度高、比刚度大等优点，在航天产品上得到了广泛的应用。由于碳纤维网格面板蜂窝夹层结构的特殊性，传统无损检测手段对其粘接质量检测效果不理想。本文采用锁相红外热波法对其粘接质量进行检测，模拟了 3种类型的缺陷：网格面板碳纤维之间的脱粘、网格面板与蜂窝之间的脱粘、聚酰亚胺薄膜与网格面板之间的脱粘，并进行了检测。试验结果表明锁相红外热波法对上述 3种类型的缺陷取得了良好的检测效果。

提出了一种对激光等离子产生的靶速度进行测量的新方法。该方法除了对烧蚀靶的速度进行直接测量外, 而且测量结果不受靶宽度及探测光束的影响。与理论值相比, 该方法的实验测量误差小于2%。此外, 利用该测量方法对激光烧蚀不同温度下液体水的动量进行了测量, 结果发现随水温度的降低, 产生的动量呈现增加趋势。

在超短超强激光与固体薄膜靶相互作用研究中, 实验上首次观测到了沿靶面方向发射的高能超热电子束。该电子束只有在等离子体电子密度标长较短的条件下才会出现。理论模拟表明, 靶表面电磁场的约束作用是产生此电子束的主要原因。这一结果有助于加深对激光惯性约束聚变快点火实验中的锥靶物理过程的理解, 并有潜在的应用前景。

对超强飞秒激光在空气中传输形成等离子体通道进行了系统研究。空气中长等离子体通道的形成主要是由于光学克尔自聚焦效应，等离子体散焦作用和光束衍射之间达到了动态平衡，使超强飞秒激光脉冲在空气中形成数百米长甚至千米量级长度的等离子体通道。我们发展了通道的四种主要诊断方法：声学诊断、荧光探测、电阻率测量和横截面成像方法，这几种方法各有优势，可以互为补充．研究了通道同时伴随的三次谐波辐射，三次谐波具有与基频激光相似的变化规律。从应用角度出发，我们对通道内细丝进行了优化控制，对通道寿命的延长进行了研究，使通道寿命达到了微秒量级。改变激光脉冲的初始啁啾，得到了更远距离处的稳定成丝分布，和最优化的超连续光谱产生，此外，还介绍了激光诱导高压放电的应用研究。