长期从事电磁场与原子相互作用的研究，是中国原子频标开拓者之一。建立了中国第一个量子光学开放实验室，率先开展激光冷却气体原子的研究。首次提出将光频移效应用于激光冷却气体原子。利用激光偏转原子束验证了亚泊松光子统计规律。开展了一维驻波场激光冷却原子的研究，观察到低于多普勒极限温度的现象。首次将多普勒效应用于原子干涉仪，观察到原子干涉现象。利用固体微球腔量子电动力学效应，获得了新的激光谱线。