过去十年里，传统光学微腔与激子之间的强耦合现象已被广泛研究，并在量子计算与激光等领域展现出广阔的应用前景，但受限于较低的品质因子与较小的模式体积，传统的光学微腔难以实现强耦合激发。相比于传统光学微腔，连续域束缚态（BIC）是一种存在于辐射连续域且无任何能量泄漏的特殊本征态。BIC因具有超高的品质因子与较强的光场束缚能力，为实现光与物质强相互作用提供了全新的思路。本文首先回顾了BIC的发展过程，并对其产生机制与分类进行简要介绍；然后，对BIC辅助的强耦合理论与特性进行讨论，并介绍利用BIC实现强耦合的相关研究；最后，对BIC的强耦合现象在激光领域的潜在应用与面临挑战进行总结与展望。

二维材料具备大激子束缚能、可堆叠为异质结构等独特物理性质，近年来得到广泛研究，基于二维材料的器件在光电子学、量子信息和纳米技术等领域展现出巨大的应用潜力。微纳光腔能在微纳尺度上调控光场与物质的相互作用，为研究量子体系的激子-光子耦合提供理想平台。因此，二维材料与微纳光腔的集成是目前重要的研究方向之一。本文综述了二维材料与微纳光腔耦合的典型器件结构，重点讨论了该体系中准粒子之间的相互作用和多自由度调控。通过设计与调控这些耦合体系，探索新奇的量子现象，如激子极化激元、激子-纳米腔声子自由度相互作用等，其中丰富的量子效应展现了该体系在量子光源、非线性光学和拓扑光子学中强大的应用潜力。尽管当前制备与集成工艺仍需提升，强关联与多体效应理论仍需完善，但二维材料-微纳光腔耦合体系这一领域的快速发展为光量子科技的进步提供了新的机遇。

太赫兹光谱技术是一种非侵入性、低能量探测的相干测量手段，该技术能够精确监测光泵浦后材料内部载流子、声子以及激子等粒子及准粒子的动力学过程，并揭示它们之间的相互作用，这些过程和相互作用直接影响着器件的功能表现。近年来，卤族钙钛矿材料在太阳能电池、发光二极管、激光器等多种光电器件领域展现出巨大的应用潜力，在这些器件中，深入理解载流子与其他低能激发的准粒子的动力学特性，对于揭示器件性能背后的物理原理至关重要。使用太赫兹光谱技术，可以精确获得卤族钙钛矿材料内的载流子迁移率；研究钙钛矿材料的光电转换效率高或者低的来源；通过声子模式频率变化研究钙钛矿材料中的相变；通过载流子有效质量变化探究材料里的极化子形成过程。对若干重要研究成果进行了综述，凸显了太赫兹光谱技术在这一材料体系中的显著作用和优势。

扫描近场光学显微镜（SNOM）因其具有可达10 nm量级的超高光学分辨率与光谱分析能力，为物理、化学、材料科学和生命科学等领域的若干重要前沿基础科学问题提供了强有力的高时空分辨的光学表征工具。本文聚焦高分辨SNOM技术近期的研究进展，首先回顾了SNOM成像技术的基本原理和SNOM探针的发展历史。接着重点介绍了将SNOM成像技术应用于研究微纳尺度上光与原子、分子、二维材料、生物大分子、非线性结构等物质相互作用的时空细节，并阐述了所揭示的微纳尺度上光和物质相互作用的深层次物理、化学和生物学一系列新现象和新规律。最后针对SNOM技术未来的发展趋势，以及可重点关注及进一步研究的关键性科学问题进行了分析和展望。

随着大数据时代的来临，利用飞秒激光在透明硬质材料中写入数据形成永久光存储的技术成为高容量、长寿命冷数据的一种理想存储方案，具有广阔的应用前景。本文从飞秒激光永久光存储发展存在的问题出发，梳理了近20年来超快激光与透明硬质材料相互作用的机制，总结了飞秒激光诱导相变的类型和过程，展示了其在光存储方面的应用；同时，从写入速度和容量角度出发，介绍了最新的脉宽调制效应和热调制高重复频率直写技术，阐述了五维永久光存储目前面临的挑战以及可行的解决办法。

面向大数据存储，总结当前冷数据存储的主要方式及特点，针对长寿命和高容量的需求，介绍飞秒激光永久光存储的概念和基本存储内涵；围绕透明介质材料体内改性的类型，依次介绍三维光存储和五维光存储的历史发展过程；阐述了当前具有双折射特性的存储单元形成机制，超百层的高密度存储技术，225 kB/s单通道、潜在MB/s多通道的快速直写机制；并从纳米区域的电场连续性边界条件和光学衍射极限出发，展望飞秒激光永久光存储在存储容量和写入速度方面的挑战。

强耦合腔量子电动力学(cavity quantum electrodynamics, 简称C-QED)系统主要用于研究受限于空间中的光与物质相互作用的物理现象。该系统为深入认识原子与光子间相互作用的动力学行为提供了有力工具。高精细度法布里-珀罗光学微腔(Fabry-Perot cavity, F-P腔)作为强耦合C-QED系统的核心部分,是实现光与物质间的强耦合、探索极端条件下光与物质间的相互作用、精确操控原子以及灵敏探测相关过程等的基础。简要介绍了高精细度F-P腔及其在强耦合C-QED中的应用,包括研究背景、现状及发展动态,并就未来的发展和应用进行了展望。