在石墨烯-Ag纳米颗粒复合结构表面增强拉曼散射(SERS)基底常规制备工艺的基础上, 提出了采用偶联剂吸附的方法来改善Ag纳米颗粒在目标基底上分布的均匀性; 采用双层聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)来转移石墨烯, 以减少石墨烯表面的缺陷; 采用退火处理的方法来降低SERS基底的拉曼背景噪声, 从而提高拉曼光谱的对比度。 实验结果表明, 采用优化制备工艺得到的复合结构SERS基底均匀性有较大提高, 石墨烯G峰和2D峰的增强拉曼光谱对比度分别提高了54.9%和64.3%, 罗丹明6G(R6G)分子在774和1 363 cm-1处的拉曼光谱强度随浓度变化关系的拟合优度(R2)分别达到了0.997 5和0.986 7。

为了分析探针分子水溶液蒸发过程对三维基底的表面增强拉曼散射(SERS)特性的影响，利用磁控溅射和高温退火的方法制备了银纳米颗粒修饰垂直排列的碳纳米管阵列(Ag/CNTs)三维复合结构样品。采用time-courseSERS mapping测试方法，分别以1μmol/L 罗丹明6G(R6G)和10^-2 μmol/L 孔雀石绿(MG)作为探针分子，进行了相应的实验。研究表明：随着蒸发时间逐渐增加，探针分子的拉曼信号先增强后减弱。分析其主要原因：探针分子溶液在蒸发过程中，由于毛细力的作用，引起探针分子与三维结构之间“热点”的变化，从而带来电磁场增强特性的变化；此外，聚焦深度和浓度的变化也影响拉曼信号。

提出了一种用化学气相沉积法(CVD)直接在贵金属表面生长石墨烯，得到石墨烯覆盖金属纳米颗粒的表面增强拉曼基底的方法，并对得到的基底进行了形貌表征、拉曼光谱表征和探针分子表征，从而分析讨论了基底结构的稳定性和增强因子。实验结果表明：制备得到的基底均匀，稳定性好，并且增强因子能够达到107。主要是石墨烯在拉曼基底中起到了保护贵金属而不被氧化的作用，并且能够有效抑制荧光，其化学增强对增强因子也有贡献。

制备了单壁碳纳米管薄膜光电器件, 在偏压和激光器照射条件下可产生净光电流。分别研究了偏置电压、激光功率、照射位置对净光电流的影响。实验表明, 激光照射薄膜中点, 净光电流随着偏压的增大而增大, 随激光功率的增大而趋于饱和, 偏压为0.2 V, 激光功率为22.7 mW时, 净光电流达到0.24 μA;无偏压, 激光照射薄膜不同位置时, 净光电流值关于器件中心对称分布, 照射两端点输出最大光电流, 照射中点输出趋于“0”。经分析, 在偏压和激光照射薄膜中心位置的条件下, 器件因内光电效应可产生净光电流;在无偏压和激光照射的条件下, 因光热电效应可产生净光电流, 并建立了温度模型, 根据单壁碳纳米管的热电势特性推导出了净光电流与光照位置的关系, 其符合实验结果;内光电和光热电效应是光电流产生、变化的原因, 在偏压和激光照射的一般条件下, 净光电流应是两种效应的叠加结果。器件所具有的光电特性使其在光伏器件、光传感器有应用的潜力。

为了降低基于MEMS(micro-electro-mechanical systems)微镜的傅里叶变换光谱探测系统复原光谱仪的畸变, 提高复原光谱的质量, 减小系统相位误差的影响, 提出了一种系统相位误差的修正方法。 首先分析了基于MEMS微镜的傅里叶变换光谱探测系统中相位误差的主要来源, 分析结果表明: 该新型傅里叶变换光谱探测系统的相位误差来源于光程差的零点漂移, 该相位误差可以通过改进该系统干涉仪的结构引入过零采样并利用Mertz乘积法进行修正。 搭建了光谱探测系统的实验平台, 对该相位误差校正方法进行了实验验证, 实验结果表明: 采用了改进干涉仪并利用Mertz乘积法校正误差后的光谱探测系统所测得的复原光谱质量得到明显改善, 去除了原复原谱畸变产生的负峰, 且旁瓣得到明显抑制。 该相位误差校正方法能够很好的降低相位误差对系统性能的影响, 能够有效地提高系统的光谱探测性能。 在提出的基于MEMS微镜的新型傅里叶变换光谱探测系统的基础上, 分析了该系统相位误差的来源, 提出了一种系统相位误差的修正方法, 提高了系统的光谱探测性能。

研究了多壁碳纳米管对无减反层的多晶硅太阳能电池上表面的修饰作用。通过向多晶硅太阳能电池表面滴加多壁碳纳米管乙醇均匀混合液的方法实现了修饰工艺。当修饰效果达到最佳时，短路电流提升了5.61%，开路电压、最大输出功率和填充因子分别下降了4.36%、6.15%和7.11%。多壁碳纳米管的修饰对多晶硅太阳能电池同时具有利、弊影响，修饰作用存在最优点。结合PC1D仿真软件，从理论和数值模拟上分析了多壁碳纳米管的修饰原理，解释了电学参数变化原因。通过实验及分析，为了达到优化修饰的效果，提出了减小碳纳米管浓度的修饰方式。

利用白光干涉型光纤法-珀传感器和非扫描式相关解调原理, 设计了一种基于非扫描式相关解调的多通道光纤法珀解调系统并进行了实验研究.利用柱面镜成线性光斑的特性以及2倍焦距成等大倒立像的原理, 建立光纤法-珀非扫描式相关解调的光学模型, 进行了光学特性分析和参量优化；设计了光学系统和硬件解调系统, 制作了基于非扫描式相关解调的多通道光纤-法珀解调仪样机.同时采用巴特沃斯滤波器有效滤除了噪音, 提高了仪器的解调准确度.测试实验表明：当测量范围为10~40 μm, 分辨率为8 nm时, 稳定性可达到7 nm, 能实现对传感器腔长的实时测量, 且测量准确度高、稳定性和一致性好, 能够进行多点探测, 提高了复用能力.