1. 微粒的微操纵理论、技术及应用
（i）激光结构光场的产生、调控及其在光学微操纵中的应用，包括贝塞尔光束、拉盖尔-高斯光束、艾里光束等的研究
（ii）基于广义米理论（generalized Lorenz-Mie theory, GLMT）, 传输矩阵理论（T-matrix method）等理论，分析作用在微粒上的梯度力、扭矩、光泳力等力学特性，为微粒的光学微操纵提供理论基础
（iii）基于梯度力的光镊技术研究，基于光泳力的光学微操纵技术研究，并将其应用于三维体显示技术、微粒的物化特性研究等领域
2. 颗粒粒度、浓度测量理论、技术及应用；
3. 复杂目标的电磁（光）散射特性研究；
4. 电磁波（光波）在复杂随机介质中的传播与散射特性；
激光光束整形方法研究：
必要性和应用场景：激光光强分布不均匀，会导致局部温度过高，破坏材料性能，因此需要将高斯光束整形为平顶光束。
1. 基于非球面透镜的激光光束整形方法
优点：结构简单、高损伤阈值、功率利用率高； 缺点：通用性差，一般情况下需要针对输入的激光参数（光斑大小、发散角等）和期望指标进行设计
2. 基于衍射光学元件的激光光束整形方法
3. 基于液晶空间光调制器（SLM）的激光光束整形方法
4. 基于微透镜整列（DMD）的激光光束整形方法
中国：
1、国家自然科学基金项目，矢量贝塞尔波束对复杂各向异性粒子的电磁散射及微操纵特性研究
（2016.01-2018.12 61501350）
2、陕西省自然科学基础研究计划面上项目，涡旋矢量光束诱导表面等离激元场及其对金属纳米粒子力学特性研究
（2018.01-2019.12 2018JM6016）
3、陕西省自然科学基础研究计划青年项目，无衍射矢量Bessel波束对各向异性微粒的光操纵研究
（2015.01-2016.12 2015JQ6264）
4、留学回国人员科研启动基金项目，教留司2014【1685】号批文，
无衍射波束对含核粒子捕获力及扭矩的理论研究 （2015-2016）
5、中国博士后科学基金第58批面上项目，涡旋波束对不规则各向异性粒子的电磁散射及微操纵研究
6、浙江大学能源清洁利用国家重点实验室开放课题项目（ZJUCEU2012011）
项目名称：”全场彩虹测量喷雾粒径、浓度和温度试验研究 “(2013－2014)
7、国家中央高校基本科研业务费项目
项目名称：非规则各向异性粒子对矢量Bessel波束的散射特性研究(2014－2015)
8、国家中央高校基本科研业务费项目（No.72125837）
项目名称：三维光学介质微腔结构振荡特性研究 (2012-2013)
9、国家自然科学基金面上项目(No.60771039)
项目名称：“光镊中光势阱的研究” (2008－2010)
10、中国教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NECT－04－0949)
项目名称：“脉冲激光器在线探测非球形颗粒尺寸和浓度” (2005－2007)
11、国家自然科学基金面上项目
项目名称：“基于光子纳米聚焦实现光学超分辨显微成像的理论与方法” (2017－2021)
中法合作项目：
中法联合培养博士研究生项目，法国驻华大使馆资助
项目名称：“Optical characterization of shape and thermo-chemical composition of biodiesel droplets in flames”(2008－2011)
法国：
欧盟区域发展基金项目
项目名称：“Interreg Iva-C5: Cross-Chanel Center for Low Carbon Combustion” (2009－2012)
科研网站和数据库：
- Electromagnetic scattering codes (ScattPort：http://www.scattport.org/)
- Electromagnetic Scattering by Particles and Surfaces (NASA GISS:http://www.giss.nasa.gov/staff/mmishchenko/)
- Discrete Dipole Approximation (DDSCAT:http://www.astro.princeton.edu/~draine/DDSCAT.html)
- The Amsterdam Light Scattering Database (ALSD:http://www.iaa.es/scattering/)
- MC method:
- http://labs.seas.wustl.edu/bme/Wang/mc.html
- http://omlc.ogi.edu/software/polarization/