表面增强拉曼光谱（SERS）是一种高灵敏的分子振动指纹光谱技术。光辅助化学还原制备SERS衬底具有成本低、环境适用性强等优势，但在微纳结构多样化制造方面存在局限性，限制了SERS衬底的检出性能。笔者系统研究了介质微球独特的聚焦特性，揭示了微球直径对聚焦光场分布的调控规律，在微球底部实现了可控的光场空间分布，实现了多级银微纳结构的快速光还原合成。进一步，通过优化制备参数（前驱液浓度比、激光辐照功率及辐照时间），成功制备了具有优异拉曼增强效果的多级银纳米颗粒/银微环/介质微球（AgNPs/AgMRs/MS）复合结构。通过介质微球和多级银微纳结构（AgNPs/AgMRs）中的光场耦合，即微球聚焦、多级银微纳结构局域表面等离激元共振以及复合结构定向发射等，实现了10^-14 mol/L的痕量检测，增强因子可达9.50×10⁹，为光化学还原制备高性能介质-金属复合SERS衬底提供了新思路。

采用可见光波段的488 nm、518 nm和637 nm激光对氧化石墨烯薄膜样品进行光照还原实验, 并实时测量还原氧化石墨烯的透过率和电阻率, 通过其变化规律表征不同波长的激光对氧化石墨烯还原程度的影响.结果表明: 氧化石墨烯的透过率和电阻率在不同波长激光照射下呈现不同的变化规律.采用488 nm激光照射时, 在激光功率密度很小的条件下, 氧化石墨烯即可发生还原反应, 还原过程符合光化学还原规律; 采用518 nm与637 nm激光照射时, 只有当激光功率密度大于某一阈值时, 氧化石墨烯才发生还原反应; 激光波长越长, 功率阈值越高; 还原过程符合光热还原规律.该研究结果可为光还原石墨烯薄膜的图案化工艺改进提供参考和依据.

光化学还原方法可以合成金属纳米颗粒并同时实现纳米颗粒形貌和尺寸的控制，是贵金属纳米颗粒合成领域的研究热点之一。提出了一种制备大面积表面金属光栅的方法，利用光化学还原方法合成了金纳米颗粒，并通过双光束干涉的方法在玻璃基底上沉积生成金纳米颗粒光栅，制备出具有一定耦合效率的表面等离子激元(SPP)耦合光栅。金纳米颗粒光栅结构的周期和表面起伏可以通过诱导光参数的改变得以调节。经400 ℃下半个小时的退火处理后，光栅结构变得更加光滑，其表面等离子激元激发角更接近理论值。