光谱测量及分析在诸多领域应用广泛，宽光谱、高分辨率是商用光谱分析仪的重要发展目标。围绕这个目标，我们开发了扫描式和直读式高分辨率光谱分析仪。提出了多次衍射双级联单色器分光方法，在宽光谱范围内波长扫描实现皮米量级的超高光谱分辨率，以该技术为核心的光谱仪已实现国外品牌的原位替代，应用于光通信密集波分复用系统的信道和器件性能的检测。直读式光谱仪采用中阶梯光栅的交叉色散方法，形成二维光谱，实现宽光谱高分辨率的并行测量。 在显微成像领域，聚焦生命科学和医学诊断对活细胞及生物分子的理化分布和各组分相互作用过程研究的迫切需求，我们提出基于像切分的高光谱结构光超分辨显微成像（Hyper-spectral Structure illumination Microscopy, HS-SIM）方法，实现了31个光谱通道的快照式超分辨SIM显微成像。HS-SIM将开辟SIM在动态多维度无损解析样本方面的新应用，推进细胞生物学活细胞研究关键领域的发展。