1、有机/聚合物宽谱光探测材料与器件

    宽谱探测，即对紫外-可见-近红外光的探测，也叫全光探测，在科研﹑国防、环境监测、生物成像等领域具有广阔的应用前景而备受重视。商业化的产品如硅探测器、铟镓砷探测器均有其特定的检测波长范围，为实现全光探测，需要进行系统集成，大幅增加了难度和成本。另外，针对红外光的探测，为了获得较好的精度与质量，铟镓砷、碲镉汞等探测器必须在低温下工作，以降低器件的热噪声，增大了设备的复杂性与成本。共轭高分子，具有结构可设计性强的优势，通过合理的结构设计，容易实现全光谱响应，无需通过器件集成，即可获得全光谱探测的器件。从理论上看，共轭高分子半导体器件的暗电流受温度的影响小，在室温下即可实现对红外光的高敏探测，使聚合物探测器更具优势。但是，聚合物光探测材料与器件研究的起步晚，仍有许多待解决的问题需要研究。我们开展了系统的研究工作，探寻获得高性能宽谱聚合物光电探测器的途径。

    共轭聚合物材料的主链结构决定材料的功能、侧链和端基的结构和类型会影响材料的溶解性、可加工性、分子堆积行为等性能，三者综合作用的结果决定了聚合物材料最终的性能，因此合理调控主链、侧链和端基，是获得高性能宽谱光探测材料的关键。通过细致的结构-性能关系的研究，我们首次报道了在300-1600 nm波长范围内探测率都在10¹²Jones以上的聚合物光探测器。

2、可见-近红外化学发光体系及其应用

    化学发光不同于光致荧光，前者的电子激发态来自于化学反应，而不是吸收光子。化学发光作为一种灵敏、便捷的检测手段已经被用于食品检测、环境科学、生物检测等领域。但是，目前的应用较多的化学发光体系，发光波长基本都在可见光区。基于我们在红外光子学领域的专长，利用生物组织对近红外光的吸收小并且可以避免生物体自荧光干扰的特点，利用多波段发光材料开发出了发光波长在400-1400 nm的宽谱化学发光体系，当用该体系作为检测的背景光源时，可以对植物组织、动物组织以及对多层器件的无损检测，既可以获得可见光呈现的表面形貌，也可以获得近红外光检测到的组织内部不同深度的丰富的信息，因此这种宽谱可见-近红外化学发光体系具有的优势，使其有非常强的应用前景。目前与应用相关的研究工作正在开展中。