主要从事超强超短激光研究。作为核心成员先后参与研制或设计了我国首台高能拍瓦激光装置（SGII-PW），世界首台十拍瓦激光装置（SULF）和日本次世代超级激光计划（J-EPoCH）；发明的物像光栅自拼接技术已被欧盟极端光装置ELI工程采用，并入选“中国光学十大进展”；发明的四阶色散补偿技术已被我国羲和激光SULF工程采用；发现并解决了超强超短激光中的复杂时空耦合畸变，并获日本“近藤赏”；提出的WNOPCPA技术被美国科学促进会AAAS誉为迈向艾瓦级激光的新技术，并获“大阪大学赏”；以第一作者在SCIE核心期刊发表论文30余篇；先后获得日本近藤赏、大阪大学赏、中国光学十大进展（2010年度）、国家高技术863优秀课题（2011、2012、2013年度，任组长）、多个国际会议最佳论文奖等；相关成果被AAAS，LaserFocueWorld，Phys.Org等科技媒体报道。