为了突破现存的倾斜布拉格光纤光栅制作方法的局限,提出了采用非对称光路制作倾斜条纹反射式光纤光栅的方法。该方法是通过在全息光路中加入柱面镜,将圆形光斑聚焦成线状激光,线状激光以平行于材料层的方式写入,从而获得不同倾斜角度,条纹间距任意的倾斜光纤光栅。通过写入条件的控制,达到精确控制光栅的反射率和带宽的目的。模拟仿真和分析表明这种方法对实际制作倾斜光纤光栅具有一定的参考意义和实用价值。

根据全息聚合物分散液晶(H-PDLC)的电光特性, 即在电场的作用下对通过H-PDLC的光束呈现“开”和“关”两种状态。设计了方波及正旋波调制的单通道及双通道H-PDLC斩光器。实验表明, H-PDLC斩光器频率稳定, 响应速度快(最快可达微秒级), 体积小易于集成, 无噪音, 同时通过计算机可灵活控制电场的频率, 占空比, 波形, 达到智能调制光的目的。

可调谐液晶光子晶体是通过加电场、光场或改变液晶温度来改变液晶指向矢的方向，进而改变液晶折射率达到控制光子带隙的目的。运用平面波展开法（PWM）对圆柱、方柱及正六边柱构造的二维可调谐液晶三角格子光子晶体的禁带进行仿真模拟，讨论了基底材料分别为Ge和Si情况下，柱子形状、旋转角度和填充比的变化对二维苯乙炔型液晶光子带隙的影响。发现均无完全光子禁带出现，而通过改变液晶折射率可得到大调谐范围的TE偏振光。该结构参数可为制造大调谐范围的场敏偏光片提供理论上的指导、同时也为波导光开关、可调谐滤波器和光衰减器的研制提供理论上的根据。

报道了结合频分复用技术来提高荧光共焦生物显微探测系统探测能力的实现原理和方法。通过对双路激发光信号的载频调制，将激发光聚焦到生物样品上产生荧光信号，再通过傅里叶变换、滤波和解调制过程，最后将两路荧光信号强度随时间变化曲线进行还原。实验搭建了紫外波段激励光源的双频复用荧光共焦显微成像系统，并成功探测到了鼠神经海马细胞样品发出的双点荧光信号。频分复用共焦显微成像系统能够多通道、实时、快速地探测生物细胞荧光信号，并具有较高的时间和空间分辨率。

光子晶体结构设计优化是理论研究的一个重要内容。运用平面波展开法对圆柱、方柱及正六边柱构造的二维三角格子光子晶体的禁带进行仿真计算, 讨论了介质材料分别为GaAs、Si和Ge情况下, 柱子形状、旋转角度、填充比的变化对完全光子禁带的影响。发现: 对于二维三角格子光子晶体, 相对于介质柱, 空气柱更易获得完全光子禁带; 而相对于圆柱及方柱, 正六边柱得到的完全禁带宽度最大, 所以二维三角格子的最优结构为Ge介质背景下的正六边空气柱, 最优结构参数为θ=18°,d/a=0.92, 最大禁带宽度Δmax=0.116(ωa/2πc), 研究结果可为今后实验制作大带隙二维三角格子光子晶体提供理论上的指导。

介绍了聚合物分散液晶的形成过程和电光特性。用全息法制备了聚合物分散液晶光栅(H-PDLCG)，并设计了相应的控制电源系统，在此基础上制作并研究了单通道和双通道基于聚合物分散液晶光栅的电控光斩波器。实验结果表明，基于聚合物分散液晶光栅的电控光斩波器具有响应速度快、无运动部件、易于操作和集成等特点，其通过控制界面改变调制频率和占空比的特点更是传统机械斩波器所不具备的。该器件在调频光学系统中有着良好的应用前景。