随着激光技术的发展和微弱信号检测技术的提高，非均匀球、柱粒子光散射特性及其应用研究成为近年来关注的热点。　　 本文研究了梯度折射率微球激光近场散射特性，对微球透镜激光耦合性能进行了分析。基于广义Lorenz-Mie理论，数值模拟了梯度折射率微球对高斯波束的近场散射光强分布。分析了Maxwell鱼眼微球透镜的折射率分布和入射条件对其耦合性能的影响，为梯度折射率微球透镜的应用提供了准确、有效的理论参考。　　 本文研究了激光彩虹技术在光纤参量测量中的应用。基于均匀球、柱粒子直径和折射率激光彩虹同时测量方法，分析并获得532nm波长下ripple频率与粒子直径和折射率的关系式，实现了对均匀单模光纤直径和折射率的准确、快速测量。研究了梯度折射率柱的折射率分布测量方法，采用交叉谱密度法解决了梯度折射率聚合物光纤的折射率指数因子的实际测量问题。　　 本文提出一种基于一阶彩虹区域光强分布的保偏光纤定轴的新方法。分析不同熊猫光纤偏振轴方位下一阶彩虹区域光强分布特点，利用该强度分布与均匀单模光纤彩虹分布的互相关系数变化规律，实现熊猫光纤的准确定轴。该方法定轴速度快，装置简单，操作方便。