姚建铨多年从事激光与非线性光学频率变换研究，提出非线性双轴晶体最佳相位匹配精确计算的理论及方法，得到国际学术界的确认。提出了激光谐振腔“类高斯分布理论”。发展了高转换效率下倍频理论及准连续泵浦倍频新方法。实现了输出功率34W的内腔倍频YAG激光器，并以此为光源，完成了激光三维扫描系统。首次采用准连续运转的绿光光源泵浦染料及钛宝石可调谐激光器。从而从理论到器件技术建立了一个新的“准连续泵浦激光调谐系统”的技术体系。姚建铨在太赫兹光子学源，特别是在激光非线性差频（DFG）及光学相位匹配太赫兹源、太赫兹生物成像和雷达散射截面的检测等方面做出了贡献。