长期从事激光物理与技术、激光传输变换与控制、非线性光学、红外物理等方面研究工作，在物理电子学专业领域取得了显著成绩，并作出了突出贡献。研究成果已产生了重要的国际和国内影响，获得了显著的经济和社会效益。        
       首次提出了激光大气传输的二阶矩传输理论及光束传输因子理论，给出了部分相干光束在大气湍流中的二阶矩传输公式，深入而系统地研究了光束宽度、远场发散角、光束传输因子、曲率半径等光束特征参数在大气湍流中的传输规律，定量分析了影响大气湍流中激光光束质量的主要因素，并据此提出了一种通过测量大气湍流中光束传输因子变化来确定大气湍流参数的新方法，利用该方法可方便、准确地对大气湍流参数进行测量。研究成果发表于本学科顶级刊物《Opt. Express》、《Opt. Lett.》和《J. Opt. Soc. Am. A》上，并为多篇他人在本学科顶级刊物发表的《SCI》论文所引用，受到国内外同行的广泛关注。        
       首次提出了解决高功率激光系统中激光传输、放大及谐波转换逆问题的逐次逼近迭代法，利用该计算方法，可由满足物理实验要求的输出激光参数来确定对输入激光参数和系统参数的要求。在实际工作中，可根据逆算结果对输入激光参数（空间分布、时间波形和光谱分布）进行整形和控制，并对系统参数进行优化，以确保高功率激光系统的输出激光性能能够满足实际应用的要求。有关研究成果发表于《J. Opt. Soc. Am. B》、《Opt. Commun.》、《物理学报》、《光学学报》等杂志上，并在我国超短超强脉冲激光装置“SILEX-I”中得到应用，得到同行专家和领导的充分肯定。该项研究成果对高功率激光装置的光束整形和控制以及系统的优化设计具有重要应用价值。        
       针对我国新一代大型高功率固体激光器“神光－III”装置的的频率转换系统，开展了高功率激光三倍频光传输特性研究，定量分析了影响三倍频光光束质量的主要因素及其变化规律，并对频率转换系统参数进行了优化，为大口径高功率倍频系统的工程设计提供了必要的参数及依据。该项研究成果对促进我国高功率激光技术的发展具有深远意义。        
       针对我国大型红外望远镜系统，开展了红外望远镜的建模、系统结构优化和性能评价工作。研究了红外望远镜系统杂散辐射分析的关键技术，建立了红外望远镜系统的三维仿真模型，对系统的杂散辐射特性进行了仿真分析。针对仿真分析结果，提出了系统结构的改进建议和措施，并对红外望远镜系统的杂散辐射性能进行了评价。研究成果为我国大型红外望远镜的建造提供了重要支撑。