提出一种具有快速层析成像以及光谱分辨功能的多光子激发荧光显微技术。采用微透镜阵列产生激发光点阵,利用线扫描方式扫描阵列点,对样品进行多线并行多光子激发,利用棱镜色散荧光信号,同时,利用面阵CCD并行记录光谱分辨的多线荧光信号。采用4×4的微透镜阵列,仅需要记录128幅图像,即可重构512 pixel×512 pixel的光谱分辨荧光显微图像。对多色荧光珠、染色铃兰根茎以及花粉颗粒等样品进行实验,得到样品的双光子激发荧光光谱分辨图像,光谱测量范围为450~700 nm,光谱分辨率为3 nm。

分析了光学相于层析（OCT）成像系统的色散特性。分析表明，系统色散与振镜离焦量成正比关系，且在一倍焦距以内为负色散，在一倍焦距以外为正色散。设计了纵向分辨率为8μm的OCT系统，测得振镜位于傅里叶透镜焦点外0．5mm处时，系统产生的色散值约为77fs^2，实验结果与理论相符合。

建立一台基于同步扫描相机的双光子激发荧光寿命显微测量系统,同步扫描相机的重复工作频率为76MHz,利用钛宝石飞秒激光器作为光源,通过可调延时器和标准具对扫描相机的时间分辨率、扫描速度以及非线性等进行标定.该系统的时间分辨率为9ps,非线性小于4%,量程为2.8ns.测量了荧光染料Rose Bengal（RsB）的荧光衰减曲线,通过最小二乘法对荧光的衰减曲线进行拟合,得到RsB的荧光寿命为763ps,与标准荧光染料对比一致.

研究了光学相干层析(OCT)成像技术在眼科学的应用。由于近红外光很容易穿透人体眼睛介质,所以利用中心波长为854.8 nm的宽带弱相干光源SLD,采用傅里叶域光学快扫描延迟线实现了快速扫描成像。自行设计了一种用于眼底信号探测的眼科探头,包括眼底OCT成像光路,眼底照明光路和眼底照相光路,并获得了眼底黄斑和眼底视神经乳头的照片以及OCT图像,成像深度为3 mm。实验结果表明OCT成像技术能非侵入、无接触地对活体内部的结构与生理功能进行检测,在眼底检测时起重要作用。