采用改进过的布里奇曼法成功地生长了Tm3+离子浓度从0.5～4 mol%变化的高质量Na5Lu9F32单晶.在790 nm LD激发下, 研究了不同Tm3+掺杂晶体在1.86 μm波段的荧光发射性能、衰减曲线以及Tm3+离子之间的能量传递过程.当Tm3+离子掺杂浓度增加到~1.95 mol%时, 晶体在1.86 μm处的荧光发射强度达到最大.然后, 随着Tm3+离子浓度进一步的增大, 发射强度迅速下降.然而, Tm3+离子在3F4能级处的荧光寿命随着Tm3+掺杂浓度从0.5增加到4 mol%, 逐渐降低.同时计算了1.86 μm处最大的受激发射截面为0.80×10－20 cm2.Tm3+离子的浓度猝灭效应和离子之间的交叉弛豫能量传递过程是造成1.86 μm荧光发射变化的主要原因.

基于全局模型，引入氧负离子解吸附过程，完善了重复频率高功率微波脉冲弛豫模型，理论研究了重复频率高功率微波脉冲大气击穿弛豫过程，数值模拟了不同附着频率、解吸附频率以及初始电子浓度条件下，弛豫过程电子浓度随时间的变化规律。结果表明：弛豫过程电子浓度变化分为快衰减和慢衰减两个阶段；发现氧负离子的引入明显延缓了弛豫过程后期电子的衰减；解吸附频率与附着频率对弛豫过程有着相反的影响，解吸附频率越高，慢衰减阶段的电子浓度越高，快衰减阶段电子浓度变化不明显；附着频率越高，快衰减阶段电子浓度变化越剧烈，慢衰减阶段的电子浓度越低；初始电子浓度越大，慢衰减阶段电子浓度变化越剧烈。

根据量子统计理论，结合材料的晶格结构和能带特点，研究了半导体材料电子态的微观结构及非平衡载流子的量子统计分布特性；分析了电子-声子相互作用的微观状态和弛豫过程，对强电场作用下非平衡载流子的分布函数、弛豫过程及输运过程的非线性特性和瞬态特性进行了研究，揭示出非平衡载流子的微观相互作用及瞬态输运机理。

在HAN液晶盒撤掉外加电压的过程 (即弛豫过程)中, 假定电压的开关时间为有限的, 把电压处理为时间的指数衰减函数。在这一假定下, 对撤掉外加电压后HAN液晶盒中指向矢的分布情况进行研究, 得到了对HAN液晶盒的弛豫过程有影响的电压开关时间的范围。

研究了重复频率高功率微波脉冲作用下的大气击穿。分析了重复频率脉冲作用下电子的弛豫过程,对脉冲间隔时间内电子温度和自由电子密度的变化规律进行了研究,得出了电子温度弛豫时间远小于电子密度弛豫时间的结论。分析了电子弛豫过程的附着效应和复合效应,给出了高功率微波重复频率脉冲作用下发生大气击穿的条件和重复频率高功率微波大气击穿的电子数密度方程。

具体推导了相位共轭型非相干光时延四波混频信号强度随时间延迟的一般变化规律.结果表明:对于用有限线宽非相干光激发源非相干光时延四波混频信号强度随时间延迟的变化规律具有对称性,且强度峰与激发光场带宽成正比,与纵向弛豫速率成反比.这一结果为利用发光二极管作抽运源研究半导体光放大器及有源光波导超快动力学过程提供了理论基础.进而提出了用发光二极管结构的非相干光时延四波混频测量有源介质带间和带内载流子弛豫速率的有效方案.

研究了取代基对卟啉三阶光学非线性和激发态弛豫过程的影响，发现在同一取代位置，推电子基团取代使得卟啉三阶光学非线性极化系数x(3)值相对增加，而吸电子基团取代使得卟啉x(3)值相对减少；对同一取代基在不同取代位置，发现推电子基团在邻位取代的x(3)值大于其在对位取代卟啉的x(3)值。而吸电子基团在邻位取代的x(3)值小于其在对位取代卟啉的x(3)值；另外，还发现推电子基团取代的卟啉弛豫过程比吸电子基团取代的卟啉弛豫过程快7倍。