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硅光子学是一项快速发展的技术，有望彻底改变通信、计算和感知世界的方式。然而，缺少高度可扩展的、原生互补金属氧化物半导体(CMOS)集成光源是阻碍广泛应用的主要因素之一。尽管在硅上混合与异质集成III–V族光源，取得了相当大的进展，但通过直接外延III–V族材料的单片集成，仍然是具有成本效益较高的片上光源。
这些光学 “微传感器 ”由嵌入上转换 NaY0.8Yb0.18Er0.02F4@NaYF4 纳米粒子的聚苯乙烯微球组成。将光学显微镜和原子力显微镜结合起来研究体外微测量器，结果表明，力会使发射的红光和绿光的比例发生线性无滞后变化。
在光通信、计算、光探测和测距、传感和成像方面，集成光子芯片具有巨大的应用潜力，可提供卓越的数据通量和低功耗。关键目标之一是建立单片的片上光子系统，将光源、处理器和光电探测器集成在一个芯片上。
窄线宽、低噪声级联金刚石拉曼激光器受激拉曼散射(stimulated Raman scattering, SRS)作为一种无空间烧孔效应且可实现波长高效转换的三阶非线性光学效应，是获得窄线宽、特殊波长激光输出的有效手段。
激光器小型化的最终极限是，在≤（λ/2n）^3器件体积内，实现最低阶腔模的激光作用，其中λ是自由空间波长，n是折射率。
DAS光纤传感系统利用光纤作为声压传感器的检测元件，通过光纤中内部光的运动对光纤表面的压力变化的反射，实现声波信号的测量。
单片钙钛矿/硅叠层太阳能电池，已经取得了很好的性能。然而，通常用于钙钛矿顶部电池的空穴传输层，遭受织构化硅底部电池上的覆盖钙钛矿缺陷、非保形沉积或去润湿。这些问题不利地影响了装置的再现性和可缩放性，并因此影响了商业化。
阈上电离是指原子分子电离过程中吸收的光子数大于克服电离能所需的最少光子数的现象，该现象于1979年由诺贝尔物理学奖获得者Pierre Agostini首次观测。阈上电离是一个高度非线性非微扰过程，它的观测被认为是强场物理领域的开端。
自1990年双光子显微镜（Two-photon microscopy, 2PM）被首次报道以来，基于飞秒激光的非线性效应，双光子显微镜相较于常规连续光激发的显微镜（如共聚焦显微镜），具有两个明显的优点：①双光子激发波长更长，一定程度上可减少对样品的光漂白和光损伤；②基于非线性效应带来了光学切片能力，使成像系统中无须共聚焦小孔。
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