天文观测仪器的蓬勃发展推动了对小体积、低成本、高效率的新一代仪器的研究工作。近年来，集成光学元件的发展为天文技术与方法带来了新机遇，天文光子学应运而生，为天文观测提供低成本、集成化的新一代高性能天文光学仪器。光子灯笼是一种低插入损耗、高模式选择性的新型全光纤线性光学器件，以综合单模光纤系统与多模光纤系统的优势，并实现模式转换与模式控制，可用于天文红外光谱滤波、光纤扰模、波前传感等方面。本文就光子灯笼器件的概况、工艺制备、天文领域前沿应用、挑战与前景等方面进行介绍。

腔增强吸收光谱技术（CEAS）具有测量精度高、响应时间快、空间占用少等优势，在痕量气体检测与精密光谱测量中发挥了重要作用。本文结合计算与实验结果，阐明了腔增强技术对信号增强的共性原理及实验测量吸收系数的方法，进而介绍了几种具有代表性的腔增强吸收光谱技术，包括：相干光CEAS技术、非相干光CEAS技术及光梳相干宽带CEAS技术等。以此为基础对腔增强吸收光谱技术在大气污染检测、生物医疗传感、化学反应动力学诊断等方面的应用进行综述。最后对腔增强吸收光谱技术的未来发展进行了展望。

光谱测量技术在生物医药、**、安检、生产监控、地质勘测、物质分析、环境保护和减灾防灾等方面有着广泛的应用。但受制于现有探测器件和应用的技术条件，传统类型光谱仪在上述领域的应用灵活性和适用性的限制较多，光谱系统微型化和可集成化是确定发展的趋势之一。光谱成像系统有着向微型化、芯片化和智能化发展的迫切需求，且伴随相关计算光谱成像理论的成熟完善，计算型光谱仪有望在减少器件或系统重量与尺寸的同时，大幅提升光谱分辨能力。基于压缩感知理论的计算型光谱仪具有实时性好、适用范围广、结构调整灵活、成本低廉等诸多优势。文中参考压缩感知理论的基础框架，详细对比多种分光结构的设计方法，分析光谱域直接编码的压缩光谱测量技术，归纳总结具有压缩感知功能的智能芯片化光谱仪的发展趋势和技术问题。

随着现代工业的发展, 复杂加工环境和对象、 大动态范围、 高效率和高精度激光加工需求愈加迫切, 在线监测并实时优化激光加工参数是一条重要的解决途径。 与此同时, 激光与物质相互作用时可产生与加工参数、 加工过程和目标特性密切相关的光信号和表面光学特性变化, 在线测量光信号光谱可分析加工过程和状态, 故光谱测量有望成为一种重要的激光加工在线监测手段。 实际上, 光谱测量已应用于激光焊接、 激光切割和钻孔、 激光清洗打磨、 微纳结构制备和增材制造等几乎所有激光加工工艺, 具有分辨率高和光谱信息丰富等特点。 分析和总结了用于激光加工在线监测的光谱测量技术, 包括等离子体光谱、 反射光光谱和非线性光信号光谱等。 基于单脉冲和多脉冲激光加工激发等离子体信号的光谱测量, 除实现化学成分定性和定量监测外, 还可以根据特征谱线相对强度变化实时调焦, 根据等离子体温度监测和调控激光加工过程中与热效应相关的物理过程; 作为一种无损伤且工作距离较远的监测方法, 反射光光谱监测可通过测量特定波段反射光信号光谱积分功率、 特征谱线和波段位置和强度来有效监测材料表面清洁度、 损伤、 色度和成分变化等; 而在特定条件下产生的谐波信号、 荧光信号和拉曼信号等非线性光信号, 尽管应用场景有限, 但提供了一种实现成分、 焦距和材料损伤等监测的新方法。 进而, 展望了光谱测量在激光加工在线监测上应用的未来发展趋势, 包括多种光信号的光谱协同监测与光、 声、 温度及图像等多种信号测量的复合监测。 同时, 人工智能技术与在线监测和激光加工的深入结合将进一步推动激光加工技术的智能化发展。