提出了非阿貝爾規(guī)范場光學的理論框架以及光學系統(tǒng)的隱藏對稱性；利用對稱性原理揭示了有限尺寸散射體散射不變量特性，以及散射動量球上的強度、偏振奇點關(guān)聯(lián)的繞數(shù)之和與龐加萊-霍福特定律的內(nèi)在聯(lián)系。研究方向包括復(fù)雜介質(zhì)中光傳輸和散射現(xiàn)象，非線性光學系統(tǒng)光輸運過程，光學數(shù)值計算方法，及光電器件的理論建模、仿真與設(shè)計優(yōu)化，研究人工智能在光學及光電器件設(shè)計中的應(yīng)用。