根据色散方程、能量和动量守恒, 研究非线性晶体ZnGeP2(ZGP)的光参变特性, 得到2 μm抽运时的I和II类ZGP-OPO角度调谐曲线。在I类匹配时角度调谐范围为50.7°～57°, 对应的波长连续调谐范围在2.4～11 μm;在II类相位匹配时, 波长调谐范围2.4～11.5 μm(在3～6μm不连续), 对应的角度调谐范围为58°～87°。同时对调谐过程中的允许角、走离角进行了分析, 对ZGP与AgGaS2(AGS)和AgGaSe2(AGSe)晶体做了分析比较, 结果表明ZGP为较好的中红外激光晶体。

利用变分法研究了1+2维超高斯型光束在强非局域非线性介质中的传输特性,得到了1+2维超高斯型光束各参量的近似演化方程、一个临界功率及光束各参量的近似演化规律。一般情形下, 1+2维超高斯型光束在强非局域非线性介质中传输时, 其束宽按正弦和余弦规律作周期性振荡变化, 当初始功率等于临界功率时, 其束宽则保持不变, 可以得到稳定的1+2维超高斯型非局域空间光孤子。另外, 经过分析得到临界功率随光束阶次的增大而增大, 与相位因子的阶次无关; 光孤子的相移快慢与光束阶次、相位因子的阶次、初始功率都有关, 但随着光束阶次的升高其主要依赖于光束阶次和初始功率, 相位因子的阶次的影响可以忽略。

利用Heck反应合成了一种新型的共轭长链的芴类衍生物，研究了它的线性和非线性光学特性。测试了它在石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯和二甲基甲酰胺（DMF）四种不同极性溶剂中的紫外吸收和荧光光谱特性，结果表明溶剂极性对新物质紫外吸收光谱和荧光光谱有一定程度的影响，随着溶剂极性的增加，吸收光谱和荧光光谱均红移。在激发波长为1064 nm皮秒激光器作用下，测试了新物质的光学非线性光限幅效应，结果显示其透射率随入射光强的变化呈现非线性降低，限幅效应明显。根据分析得出，此光限幅效应是由三光子吸收引起。通过数据拟合，得出了新物质的三光子吸收系数γ为5.4×10-21 cm3/W2及相应的三光子吸收截面3为7.3×

实验用红光记录紫光敏化，研究了几种不同掺杂浓度和氧化还原状态的近化学配比铌酸锂晶体的双色全息记录特性，如其饱和衍射效率和记录灵敏度的变化规律。实验结果表明，晶体的饱和衍射效率随透射光强与紫外光强比值的增加先增加后减小，而记录灵敏度在不断减小。Mn含量相同时，Tb含量越高的晶体饱和衍射效率越高，而记录灵敏度越低。Tb含量相同时，含Mn比不含Mn的晶体的饱和衍射效率低，但记录灵敏度更高。还原晶体的饱和衍射效率和记录灵敏度均比氧化晶体高。记录光与敏化光的比值、掺杂浓度和氧化还原状态对晶体的全息特性产生影响。通过适当调整上述参数之间的关系，可对材料的全息记录特性进行优化。

提出了利用倍频效应得到双波长抽运三零色散光子晶体光纤(PCF)，产生近红外、中红外波段超连续谱。设计三零色散光子晶体光纤结构，采用分步傅里叶算法数值求解非线性薛定谔方程，模拟双波长抽运三零色散光子晶体光纤产生超连续谱的演化过程，分析了不同光纤长度和脉冲峰值功率对产生的超连续谱的影响。结果表明：当抽运激光脉冲中心波长分别为1 μm和2 μm、脉宽为100 fs、重复频率为200 kHz，传输距离为10 cm、脉冲峰值功率为10 kW时，得到了谱宽为690~3150 nm 的超连续谱，包含了近红外、中红外波段，光谱具有较好的连续性和平坦度。

从麦克斯韦方程和材料密度方程出发，详细推导了受激布里渊增益和损耗同时存在时的矢量模型。推导过程中，从数学表达式上阐述了电致伸缩效应对受激布里渊散射的作用。理论分析发现布里渊增益谱和损耗谱参数(谱宽和频移)并不完全一致。推导出了琼斯空间和斯托克斯空间中的矢量模型，建立了一个较完整的关于受激布里渊散射的基础理论模型，可以为研究基于布里渊散射的偏振效应、偏振牵引和双折射测量提供支持。最后，基于此矢量模型进行仿真分析，得到了平均布里渊增益和双折射大小以及偏振态的关系。

基于非线性薛定谔方程的Kuznetsov-Ma孤子解，得出零背景的Kuznetsov-Ma孤子形式，给出零背景的Kuznetsov-Ma孤子与准基态孤子之间的关系。利用谱过滤的方法研究单模光纤中Kuznetsov-Ma孤子到准基态孤子转化的动力学行为。结果表明：在Kuznetsov-Ma孤子的最大压缩位置处获取的零背景脉冲能够以准基态孤子的形式在光纤中稳定地传输，并且随着Kuznetsov-Ma孤子物理行为控制参数的增大，更加接近于基态孤子的形式。通过稳定性分析发现，在小的初始白噪声扰动下，准基态孤子会以一定速度稳定传输。

报道了1064 nm单频激光抽运的KTP晶体外腔单谐振光参量振荡器(OPO)，获得了波长为2.05 μm的纳秒激光脉冲输出。在平-平腔中，将2块II类相位匹配KTP晶体按走离补偿方式放置，在400 Hz重复频率下，抽运单脉冲能量达到5 mJ时获得了单脉冲能量为0.9 mJ的2.05 μm信号光输出，其脉宽约为3.7 ns，对应抽运光-信号光转换效率约为18%，光束质量因子M2在x、y方向分别为2.08、3.03。