上世纪80、90年提出和研究准相干光干涉光纤传感，干涉逼近测量液体折射率，牛顿环测量光学表面反射相移等新原理新技术；研究空气折射率干涉仪设计原理，光干涉测量长度的相对不确定度极限 等；规划并主持研制系列光纤基本参数测量标准装置。

1997年以来主持研制系列激光冷却-铯原子喷泉基准钟，复现秒定义, 2014年NIM5喷泉钟批准作为秒长国家计量基准装置，2014年NIM5喷泉钟通过国际评审参与驾驭国际原子时, 2015年起为北京卫星导航中心地面时间提供溯源支持; 2001年规划指导研制飞秒光学频率梳, 建立微波和光学频率的相干联系; 2004规划指导研制伺服锁定光纤链路高保真传输微波频率; 2005起规划指导研制锶原子光晶格钟, 2015年锶光钟与NIM5喷泉钟的频率溯源数据参加国际锶原子推荐频率赋值; 2013年指导研制銣原子干涉绝对重力仪，成功参加2017年国际绝对重力比对；2017年指导地面重力和潮汐重力频率偏移的研究和计算。

发表同行评审主要论文60余篇。