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マイクロチップレーザのカオス発振を用いた秘匿通信のスキームとして，送信機と受信機のカオスレーザの同期精度自体を信号ビットとして変調するon-off keying法を考案し。実際に実験でデジタル信号の復調までを実証した。

フェムト秒レーザー再生増幅器出力の繰り返し周波数ジッタを増幅器の共振器長をアクティブ制御することでサブフェムト秒まで低下させることに成功した。

半導体励起子4準位系を想定した電磁誘導透過現象を用いることで，結合光を介した4波混合過程の結果，フェムト秒光パルスの偏光スイッチングが可能となることを理論モデルから明かにした。

フェムト秒光パルス整形技術を用いた時空間変換光伝送法として，CDMA併用型二次元画像伝送を提案し，理論モデルからその特性を検討した。

フェムト秒レーザー再生増幅器出力の繰り返し周波数ジッタをサブフェムト秒の精度で計測する手法を考案し，実験から繰り返し周波数の揺らぎをはじめて計測した。

4準位系における電磁誘導透過効果を利用し，２つの結合レーザーにより２つのプローブ光間の量子相関の形成が可能になることを理論モデルから明かにした。

レーザーカオスを用いた秘匿通信に必要なカオス同期，カオスマスキング法について述べ，マイクロチップレーザーを用いたカオス同期についてその精度と条件を明かにした。

複数の半導体レーザー励起固体レーザ間でのカオス発振の同期について理論と実験から研究を行い，光注入同期によって可能であることと，その精度と条件を明かにした。

フェムト秒レーザーで励起された伝導帯キャリアの寿命をプローブ光の反射率変化で計測することで半導体表面を２次元的に走査計測し、キャリア寿命から欠陥（結晶性）のイメージングが可能であることを、GaAs, InGaP, GaNについて実証した。

高次高調波によるアト秒パルス発生を目的に、パルス幅8fs, 2.5mJ,波長800nmの光パルスを発生できる増幅システムを開発した。とくに、多重パス増幅器における熱レンズ効果の解決と、希ガス封入中空ガラスファイバにおける白色光発生において独自の手法を開発している。

フェムト秒レーザの再生増幅器前に置かれた位相変調波形整形器を用いて，増幅パルスの位相・振幅波形を高精度に整形するシステムについて報告した。増幅波形計測を適応制御ループのコスト関数として用いることで，アダプティブに整形制御できることを示した。

フェムト秒レーザの再生増幅器の手前でパルス整形を行なう場合には，増幅器の非線型伝達関数を考慮しなくてはならない。そこで，周波数域干渉法を用いた計測法で増幅パルスの複素パルス波形を計測し，パルス整形器にフィードバックすることで，複素パルス波形を正確に整形できることを実験から明らかにした。

フェムト秒レーザで励起された伝導帯キャリアの寿命が欠陥密度によって短縮されることから，キャリア寿命をプローブ光の反射率で計測して走査型計測することで，2次元的に欠陥分布を表示できることをGaAs表面について実験的に示した。

ファイバーの非線型光学効果および群速度分散による伝送パルスの歪みを入射パルスを整形して補償するために，光ファイバーの逆伝播方程式を解く手法を提案し，補償が有効であることを理論モデルを用いて明らかにした。