太赫兹产生

太赫兹技术作为国际上迅速发展的前沿领域，将为人类认识和改造物质世界提供新的知识与方法。目前常用的太赫兹波电子学产生法有加速电子产生法等，光子学产生法有超短激光脉冲有关、能产生宽带亚皮秒THz辐射的光整流、光电导和非线性光学差额等方法。这些方法需要激光脉冲作为泵浦为产生太赫兹光束提供能量。

多光子成像

多光子成像是一种荧光成像技术，常用于生物医疗成像应用中。生物细胞中基态荧光分子或原子吸收两个或多个同时到达细胞的长波长光子后成为激发态，随后又弛豫到某一基态，同时释放一个短波长光子而发出荧光。这一过程被称为双(多)光子激发。 中红外脉冲激光被广泛应用于多光子成像领域。利用中红外激光激发，降低了小颗粒散射（与波长四次方成反比），实现了生物细胞的高清晰度的深层成像。同时与常规短波长单光子成像显微镜相比，长波长激发光源最大程度减少了对生物细胞的损伤，提高了成像的稳定性。

光谱分析

由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成。这种方法叫做光谱分析。做光谱分析时，可以利用发射光谱，也可以利用吸收光谱。这种方法的优点是非常灵敏而且迅速。光谱分析在科学技术中有广泛的应用。在历史上，光谱分析还帮助人们发现了许多新元素。例如，铷和铯就是从光谱中看到了以前所不知道的特征谱线而被发现的。

硅光子学

硅光子学以硅为主体材料，在其上研究并设计制作各类光学元器件，使其实现光的发射、传输、接收等功能，并最终实现全硅的光电集成。相比于传统的化合物半导体，硅在光通信或光互联中具有与CMOS工艺兼容、易于光电集成，折射率大，波导性能好，易加工等诸多优点。