可飽和吸収素子(SA)に関しては、モスキート法によりシングルモードCNT添加導波路SAを作製し、安定した単パルス発振を実現するとともに、四光波混合にも成功した。一方、導波路SAを光ファイバモジュール化する手法を確立した。また、偏波維持(PM)光ファイバテーパファイバの実現に成功し、全PMモード同期ファイバレーザに応用した。さらに、CNT@BNNT、合成ダイヤモンド、およびマクロベンド光ファイバを用いた新規なモード同期デバイスを実現した。
オムニポテントファイバレーザに関しては、波長2μmでの双方向受動モード同期に成功するとともに、自己発振波長掃引を初めて見出した。また中赤外波長領域においてグラフェンが高い光非線形特性を持つことを明らかにした。波長1μmにおいても分散の最適化によりレーザ単体から超広帯域スペクトルのパルス発生に成功した。さらに、双方向のみならず、２波長および２偏波でも同時発振受動モード同期を実現した。波長掃引光源については、波長掃引と回折格子の分散とを組み合わせることで非機械的なビームスキャニングが可能であることを示した。
デジタルフロンティア光計測に関しては、デジタルコヒーレント方式を分散チューニング波長掃引OCTシステムに適用することにより、位相不確定性から生じる問題を除去できることを示した。さらに、圧縮センシングの適用を提案し、実証した。また、多光子顕微鏡およびSRS顕微鏡についての共同研究も進めている。LIDAR／３次元計測については、AMCW３次元レーザスキャナに新しい手法、２周波数振幅変調、高速偏波スクランブリング、ベッセルビーム光学系を導入することでシステムの大幅な性能改善を実現した。LIDARにおける光超短パルスのタイミング抽出を行う新しいデジタル信号処理手法を提案し、疑似ランダム信号で変調された超短パルス列の復元に成功した。