为了提高表面贴片封装（SMD）发光二极管（LED）封装结构的封装效率，根据LED的光学结构和性质，建立了简化的SMD LED封装结构模型，并实现了LED封装结构的连续自动生成、仿真和优化。仿真结果表明：在色温相同的条件下，光通量和辐射通量呈线性关系，侧壁的改变会造成白光光通量先增加后减少的趋势。通过对3款不同侧壁张角的LED进行测试，测试结果与仿真结果光通量趋势相同，并得到了对于这种封装方式的最佳侧壁张角为60°的结论，验证了仿真的正确性。

通过对T型光声池内模式分布、 温度分布以及边界条件的分析, 建立了共振频率与温度关系的数学模型。 分析了品质因子温度的关系及其影响因素。 在-100～0 ℃范围内对光声池的温度稳定性、 共振频率、 系统灵敏度进行了测量和分析, 结果表明, 共振频率随温度的降低而减小, 系统的灵敏度受温度影响较小。 在-100～0 ℃范围内对不同浓度CO2探测的最小浓度范围为3.2～5.2 mg·m-3, 说明该系统可用于痕量气体探测; 克服了麦克风低温下灵敏度降低的问题, 为低温下进行痕量气体探测提供了一种新的研究方法。

自主设计了低温吸收池其温度可以从室温到100K之间连续调节， 在可调节温度区间内可以稳定在任意一个目标温度， 温度的稳定性为ΔT<±1 K。 对低温吸收池内部结构作了详细的说明， 并对温度的稳定性进行测试。 用于测量1.65 μm处甲烷低温吸收光谱， 给出6 039.70 cm-1处甲烷在296, 248, 198和176 K低温吸收光谱的特性， 并根据可调节低温吸收池的温度可调节性测量了甲烷吸收光谱在6 039.657 9 cm-1处的自加宽温度依赖系数n。

基于非线性差频技术，利用AgGaS2晶体通过二类相位匹配条件（e+o→e）产生了5～12.5 μm宽调谐差频激光(DFG)输出。抽运光源是一个再生激光放大系统，它由连续的Littrow结构光栅外腔半导体激光器和锥形半导体放大器组成，调谐范围为760～790 nm，最大输出功率可达800 mW(780 nm)。信号光源是连续可调谐钛宝石激光器，调谐范围为790～910 nm, 最大输出功率可达760 mW(806 nm)。差频激光在7.0 μm附近获得的最大输出功率为1.076 μW。基于产生的差频激光，采用直接吸收光谱方法测量了实验室大气中的水汽在7.0 μm附近(000→010）吸收带的吸收光谱。在19.0 cm的吸收光程条件下,依据记录的大气中水汽的吸收光谱获得了实验室大气中水汽的浓度。

稳定同位素比值的测量在地质学、气象学和地球科学的研究中具有重要的应用价值。水汽同位素丰度的测量对理解与干旱相关的同温层大气科学具有重要的意义。水汽分子在2.7μm 附近具有较强的吸收,适宜于高灵敏度光谱的测量。文章报道了利用差频技术(Difference frequency generation)和准相位匹配技术(Quasi-phasematching),将调谐范围在750～840nm 之间的连续可调谐钛宝石激光器和单频连续的Nd∶YAG激光器,耦合到周期性极化铌酸锂非线性光学晶体中,产生2.5～4μm 波段的中红外可调谐激光。选择周期为20μm 的PPLN晶体,产生2.7μm 附近的中红外差频激光,利用差频产生的中红外激光光源,具有窄线宽、宽调谐等优点。结合光程为100m 的Herriott型多通吸收池,采用直接吸收光谱方法测量了实验室大气中的水汽分子同位素,得到了同位素比值R及¹⁷O,¹⁸O,D的丰度值毮,实验所测R值与国际标准具有很好的一致性。

采用窄线宽二极管激光器与1 km的怀特池相结合来提高光谱探测灵敏度,最小可探测谱线吸收强度为10-27 cm-1/(molecule·cm-2)。根据记录的光谱数据精确计算出7599～7616 cm-1波段内水汽分子的谱线强度、自加宽系数和氮气加宽系数,实验结果与HITRAN96和HITRAN2004数据库进行了比较,存在一些差异。测量的谱线参量与HITRAN96相接近,与HITRAN2004相差较大,有7条HITRAN96中没有的新谱线被观测,有5条在HITRAN2004数据库中被证实,另外观测到2条谱线在HITRAN96中被列出,而在HITRAN2004没有给出。

水汽吸收特性的研究对评估激光通讯和激光传输等具有重要的意义，因此水汽吸收光谱的研究在理论和工程方面都有重要应用。用工作在室温下，窄线宽、宽调谐范围分布反馈(DFB)二极管激光器作光源，结合光程可调、最长光程为1097 m、可控温的改进型千米级怀特(White)池，精确地测量了水汽在1.315 μm附近的高分辨力、高灵敏度吸收光谱，得到了水汽分子1.315 μm附近31条主要吸收线的位置、谱线强度、压力自加宽系数等参量，测量结果与HITRAN数据库中的值很好地一致。实验中使用先进的电子技术和计算机控制技术，大大提高了实验的效率，确保了实验结果的可靠性。

利用近红外可调谐半导体二极管激光用直接吸收光谱技术和波长调制光谱技术初步观测了CO₂在1.31 m附近的吸收.从实验结果可以看出,在4.5torr压力下,可探测最小吸收线强度为3.769×10-27μcm-1/(molecule·cm-2),相应的信噪比是16.8.

碘激光波长处在大气微窗口,水汽分子的吸收是碘激光在大气中传输时衰减的主要原因。利用HITRAN数据库,计算了碘激光波长模式的大气衰减情况。利用高分辨率光谱实验系统,获得了1.315 μm附近的谱线参量。在我国,由南向北,由夏到冬,水汽浓度逐渐减少,水汽分子的吸收率递减。碘激光有6条超精细谱线,单一最强线频率的碘激光的大气分子吸收比多谱线的碘激光小,更有利于大气传输。在中纬度夏季,单一最强线垂直向上全程的大气分子吸收率与多谱线碘激光水平传输1 km相当,为9.0 %。碘激光垂直向上传输比海平面水平传输受大气影响小。

大气中的水汽对DF激光主要强线的吸收相对较小,而HF激光的大多数谱线受水汽和CO2分子等的吸收较大.利用较新的HITRAN96数据库和我国不同地区的气象资料,采用逐线积分法计算了HF/DF 激光的大气衰减情况.所选的谱线中,在合肥地区(年平均), HF的水汽吸收系数最大值可达到10km-1的数量级,二氧化碳吸收系数最大可达10-4～10-3km-1量级,P2(8)线吸收最弱;DF激光水汽吸收系数最大值可达到10-1km-1,比HF低2个量级,且随高度衰减很快,10km处就到10-5～10-4km-1量级,P2(8)线吸收最弱.在我国,由南向北,由夏季到冬季,水汽浓度减少,大气对HF/DF激光的吸收率也相应地递减.