提出了充分利用灯具空间, 具有单体双向多功能的光学设计新理念。结合LED与CPC, 根据光学扩展量守恒, 借助光路可逆原理与边缘光线原理, 构造矩形复合抛物面。根据我国最新的《读写作业台灯性能要求》GB/T 9473-2017, 以出光口半宽、台灯辐照高度、截短后杯体长度比为3个因素, 设计正交实验, 确定台灯矩形复合抛物面最适合参数为: 出光口半宽50 mm、最大进光半角47.73°、截取杯体长度36 mm。在照明方面, 该矩形复合抛物面能够满足关于A、AA级的照度和照度均匀度要求; 在弱光聚集方面, 其太阳能芯片位置的照度是不经聚光情况的1.25倍; 在聚光模式下, 太阳能芯片的光伏转化效率是非聚光模式下的1.66倍。这是对当前市面上非聚光模式收集太阳能方式的补充。

研究了中心对称晶体中的三阶非线性频率转换, 并在这类晶体中实现了紫外激光的有效输出.确定了负单轴晶体的相位匹配角公式及相应的相位匹配角.选择带有离域共轭π键的冰洲石晶体和α-BBO晶体进行实验.以飞秒激光作为基频光, 在Ⅱ类相位匹配方式下, 利用α-BBO晶体获得了最高单脉冲能量为37.6 μJ的266 nm紫外三次谐波, 最高转换效率为2.5%; 利用冰洲石晶体获得了最高单脉冲能量为19.3 μJ的266 nm紫外三次谐波, 最高转换效率为1.25%.该研究验证了利用中心对称晶体的三阶非线性效应直接获得紫外激光的可行性和获得深紫外激光的可能性, 为紫外非线性晶体的探索和深紫外激光的研究提供参考.

为进一步利用太阳能, 提出了“双向”利用光线的LED车灯设计新理念。运用光路可逆原理与边缘光线原理, 构造矩形复合抛物面, 对LED车灯进行“双向”二次配光设计。计算了远光灯矩形复合抛物面反光杯所需的最大出光半角、理论长度, 借助tracepro软件, 模拟研究了该矩形复合抛物面结构的最高光通量、平均光通量、光通量利用率随长度的变化关系, 进一步截取较理论长度综合光学性能更好的反光器应用长度L=130 mm, 并在此长度下, 模拟了该LED远光灯照度分布情况与弱光收集情况。该类型车灯的LED照明与弱光收集互为补充, 双向提高了LED车灯空间重复利用率。在照明方面, 该灯能够满足现行标准GB25991-2010的要求, 相同照度下, 照明范围更大; 相同照明范围内, 照度更高; 在弱光收集方面, 是对当前太阳能汽车非聚光模式收集太阳能的补充。

为了对LED教室灯具配光，建立了复合抛物面集光器配光系统。分析了LED光源发光特性，阐明了对LED光源进行二次配光的必要性。建立了三维复合抛物面集光器（CPC）模型，并由边缘光线原理计算得出三维复合抛物面集光器（CPC）模型各参数与最大出射半角θm的关系，分析了θm的制约因素。由阅读灯照度均匀度要求，确定了复合抛物面集光器（CPC）模型各参数的值，在光学分析软件Tracepro中建立了CPC模型，将LED光源置于其焦平面上，结合教室桌面与灯具距离，模拟了基于CPC配光的LED教室灯具的照度分布。试验结果表明，CPC配光系统最大出光半角为30°时，光照均匀度超过0.7，满足建筑照明设计标准 GB 50034-2004对阅读照明的要求，该灯具有效光通可达95%以上。

利用复合抛物面与自由曲面相结合的方法，设计出一款体积小、能效高的LED 光源准直配光透镜。将LED 光源发出的光线分两部分分别进行配光设计。光源发出的一部分发散角为0o~20o 的光线经过球冠折射收缩发散角后再利用自由曲面准直；光源发出的另一部分发散角为20o~80o 的光线经过复合抛物面折射收缩发散角后再经自由曲面准直。结果显示，LED 光线经此复合型准直透镜后光束发散角小于4o，光能利用率达90%，可满足目前对光源远距离准直需求。

为了提高固体激光器的热稳定性和光斑质量,讨论了LD泵浦三镜折叠腔绿光激光器的热焦距与泵浦功率、激光晶体长度、泵浦光发散角以及泵浦光聚焦位置的关系。利用谐振腔内往返传输矩阵算法,计算了在不同热焦距下,腔内元件不同长度时,其上的基模半径,理论上很好地实现了输出光斑的像散补偿。在532nm绿光实验中,以Nd∶YVO4为增益介质,5mm和10mm KTP为倍频晶体,获得较好的光斑质量和较高的光-光转换效率,最高达17.8%。

测试研究了党参中药材不同部位的拉曼光谱、党参煎剂的拉曼光谱以及党参煎剂的表面增强拉曼光谱(SERS)。党参煎剂在银胶中的SERS信号明显增强。测试了党参煎剂、银胶以及党参煎剂与银胶混合体的吸收光谱,探讨了党参煎剂在银胶上的吸附特性及表面增强机理,并对所获得的党参煎剂的SERS信号进行初步谱峰归属。研究表明,SERS可能为党参煎剂或其他中成药生产、质量监控提供一种直接、快速、准确的检测新方法。

测试分析了白术煎剂及其在银胶中的拉曼光谱， 并对其进行初步谱峰归属。 白术煎剂表面增强拉曼光谱在396， 548， 617， 730， 955和1　327 cm-1处， 出现6个明显的拉曼信号。 测试了白术煎剂和白术煎剂-银胶混合体系的紫外-可见吸收光谱， 该吸收光谱在长波区出现新共振吸收峰（999　nm处）， 进而研究了白术煎剂在银溶胶上的吸附特性及其表面增强机理。 结果表明， 表面增强拉曼光谱可能为白术煎剂或其他中药煎剂提供一种准确、 直接、 快速的检测方法。

测试了单味药麻黄、 桂枝及麻黄+桂枝混合汤剂红外光谱， 标示其吸收峰， 并确认其归属。 在麻黄+桂枝汤剂中保留了麻黄、 桂枝单味药物汤剂中的某些成分， 见麻黄+桂枝光谱1　205和1 074 cm-1处等； 麻黄、 桂枝光谱中的某些成分并未在麻黄+桂枝光谱中出现， 见麻黄+桂枝光谱1 394和678 cm-1处等； 在麻黄+桂枝汤剂光谱中， 出现了新的吸收峰， 见麻黄+桂枝光谱757和1 407 cm-1处等。 同时， 因吸收峰位置有所改变， 说明各基团在麻黄、 桂枝、 麻黄+桂枝汤剂中所处的化学环境不同。 在麻黄+桂枝汤剂中可能新生成了麻黄、 桂枝单味药物汤剂中所没有的化学成分。 麻黄+桂枝汤剂所包含的药物成分并非是单味麻黄、 桂枝汤剂所含药物成分的简单相加。 文章在研究麻黄+桂枝混合汤剂红外光谱的基础上提出了方剂光谱学的概念。

论证中医学辨证论治与光能量的联系.根据现代中医学研究,指出阳相对于阴处于更多的、更高的能量耗损状态.结合八纲辨证和人体红外辐射所反映的生物能特征,分析红外热成像系统(TTM)在中医辨证中的运用.八纲辨证先分阴阳,而阴证和阳证的典型表现是寒证与热证.寒证患者机体热量不足,机体功能衰退向外红外辐射小.热证患者热量过剩,机体代谢亢盛向外红外辐射大.理论上只要能分清机体产生热量的高低,就可以大体准确地辨明阴阳.TTM能从机体代谢过程所产生的热量大小反映生命活动中的能量态信息,可区分疾病的阴阳属性.可以利用机体代谢过程所产生的红外辐射大小,区分疾病的阴阳属性.TTM有助于中医学辨证论治,使用时要依据中医学的理论,要辨清中医的脏腑的概念,具体问题具体分析,结合其他因素综合考虑.