微纳光电子材料与器件，基于二维材料或宽禁带半导体薄膜构筑原子级超薄发光器件和光电探测器等。基于压电光子学效应和稀土离子光子声子耦合效应，制备了检测应力强度和温度的智能传感器件，实现非破坏性非接触的应力检测、温度检测和应力可视化。

紫外高透软料玻璃与无臭氧环保型紫外消毒灯，红外高透窗口玻璃，压电铁电陶瓷材料与薄膜。通过微结构调控和组分/工艺优化，开发出性能优于飞利浦和肖特的UVC波段高透软料硅酸盐玻璃，结合涂层保护技术和制备工艺，开发出性能媲美飞利浦和欧司朗的环保无臭氧长寿命紫外线杀菌灯。

红外激光光纤和锁模脉冲激光器的设计制备，探索激光传感检测，探索激光光纤的生物医学应用。发展了输出激光的稀土高掺杂多组分玻璃光纤。基于钙钛矿铁电氧化物基质和逆压电效应实现了近红外发光波长超大范围可调控及动态调控，可用于光电调制器、光开关、光存储等方面。

面向肿瘤检测与治疗，构建近红外发光成像与光热治疗一体化的纳米探针，包括纳米晶体和纳米片等。设计制备了生物兼容性良好且在红外II区具有发光的碳点和稀土掺杂纳米片，同时也具有良好的光热转换功能。利用近红外发光的引导，实现了对肿瘤小鼠的光热治疗。