在以偏振编码为基础的量子保密通信中，由于外界温度、应力以及光纤的本身缺陷等因素，使得偏振态无法保持长期稳定，增加系统的误码率，因此需进行偏振控制以维持通信系统正常运行。诱骗态已经成为现阶段量子通信网络的常规操作，利用诱骗光子作为偏振参考，有望实现系统偏振态长时间、不间断地锁定控制，提高通信效率。提出了利用现场可编程逻辑门阵列进行偏振态制备以及强光、单光子偏振控制于一体的系统偏振解决方案，将偏振态制备、强光偏振控制、单光子偏振控制单元集成在一个系统中，提高了系统的集成化，增加了系统管理的便捷性，实验测试偏振态制备单元可以根据需要产生不同的偏振态，经过强光偏振控制后，保真度可达99.11%±0.44%，经单光子偏振控制后保真度可达97.93%±0.96%，演示证明了方案的有效性和稳定性。

超分辨荧光显微成像技术可以突破光学衍射极限，为研究亚细胞结构乃至蛋白质等生物大分子的内部动力学过程提供了极其重要的研究工具，因此自发明以来就被生物及医学领域的科研工作者所关注和应用，特别是近年来生命科学和生物技术的突飞猛进，使超分辨荧光显微成像技术得到了前所未有的发展。本文主要阐述四种较新超分辨荧光显微技术的研究进展，即最低光子数超分辨荧光显微成像，波动超分辨荧光显微成像，基于荧光发色团反聚束效应的超分辨显微成像，以及基于深度学习的超分辨显微成像方法。分别从这些超分辨荧光显微技术的基本原理，实验实现方法及相关要求，成像性能及其与相关技术的对比，以及与其他超分辨技术的结合等角度，对近期的研究进展和应用情况进行简要说明，以期给该领域的研究人员提供一些参考。

提出了一种基于时间分辨及傅里叶变换测量激光线宽的方法,其分辨率仅受限于傅里叶极限。在实验上通过时间分辨方法测量了半导体激光器和光纤激光器的线宽,并与射频频谱分析的方法进行比较。对两种激光器在不同积分时间内进行线宽测量,结果证明这种傅里叶极限线宽测量的方法相比于射频频谱分析的方法具有更小的测量误差,通过时间分辨方法获取频谱信息具有实时采集的优势。

在相位编码量子密钥分发系统中, 单光子干涉可视度决定了系统的成码率。本文提出一种优化单光子干涉可视度的方法, 即利用遗传算法和四通道偏振控制器实时补偿单光子偏振漂移, 同时利用时分复用参考光连续无复位地补偿单光子相位漂移, 最终在25 km光纤中实时优化的单光子干涉可视度达到98.6%, 相位编码量子密钥分发系统成码率为2.2 kbit/s。

光热效应会引起π移相光纤布拉格光栅的频率起伏，故将入射激光衰减至单光子量级，以消除光热效应的影响。通过对入射单光子信号进行强度调制，使用锁相放大器直接解调光电转换的晶体管晶体管逻辑电平（TTL）信号，利用π移相光纤布拉格光栅对环境温度进行测量，温度测量精度达到0.14 ℃。

在量子密钥分发系统中，由于长距离光纤信道传输引入的偏振漂移将导致密钥分发效率下降。给出了一种基于遗传算法结合数控偏振控制器实现在单光子量级下对单光子偏振的优化控制与长时间锁定的方法。在25 km 单模光纤传输每脉冲平均光子数小于0.1 的单光子相位编码量子密钥分发系统中，将信号光偏振优化到最佳值，并实现了系统长期稳定运行，密钥分发成码率高于1.5 kb/s。