零折射率媒质中的等效空间波长趋近于无穷大，从而克服由光波段的短空间波长所带来的诸多局限，例如导波光学中波导的最小弯曲半径、非线性光学中的相位失配、量子光学中集体辐射效应的有限原子数目和空间范围。我们设计并制造了一种片上集成零折射率超材料，开启了在零折射率媒质中探索光物相互作用的大门。为了验证零折射率，我们观察光在零折射率棱镜中的折射，并直接观察零折射率波导中的（无限长）空间波长。这种超材料可应用于任意形状波导、完美相位匹配、大面积单模激光器、连续波束扫描和扩展型超辐射等。

高精度、小型化的绝对距离测量系统是实现卫星组队飞行、工业面形测量等精密型应用的基础。我们提出了一种基于薄膜铌酸锂相位调制器的距离测量系统，可基于片上集成系统实现从数十厘米到数百米范围内的绝对距离测量和运动物体速度测量。我们设计了可任意改变调制频率的片上铌酸锂单波导型相位调制器，提出了相位调制信号自相关测距原理，利用不同调制频率的调频光在相同待测距离下自相关强度不同的原理，通过在一定范围内扫描电光调制频率实现超高精度的绝对距离测量，并实现高速的速度测量。与双光梳等测距技术相比，本系统至少省去了一个光频梳或锁模激光器。