研究了CH3NH3PbI3薄膜在光浴条件下的光致发光量子效率演化行为。在光浴过程中, CH3NH3PbI3薄膜的光致发光量子效率表现为先增大再减小的变化趋势。发光动力学测量实验表明, 在光浴过程中, CH3NH3PbI3薄膜的载流子复合寿命与光致发光量子效率具有相同的变化趋势, 即先增大再减小。根据实验结果可以推断, 光浴引发CH3NH3PbI3薄膜发生两种物理过程, 分别使其光致发光量子效率升高和降低。两种过程共同决定了CH3NH3PbI3薄膜在光浴条件下的光致发光量子效率演化行为。

光与物质的相互作用可以产生许多奇特的量子光学现象, 电磁诱导透明和电磁诱导吸收是其中最典型的现象.本文在通常的Λ型三能级系统中引入射频场作用于激发态的精细结构能级之间，组成光学-射频双驱动场共同激发原子的相干跃迁，使系统的吸收特性出现电磁诱导透明和电磁诱导吸收两种量子相干效应.通过讨论双驱动场开启后直到系统达到稳定的量子相干过程，分析电磁诱导透明和电磁诱导吸收随时间的产生和转化，得到两种量子相干现象之间的关联性及对其进行量子调控的方法.

以波长可调谐高功率脉冲激光器为激发源，采用共振增强多光子离化（REMPI）光谱技术，对SO2的里德堡态进行实验研究。在420~540 nm波长范围内，得到了与碱金属原子吸收光谱类似的共振增强多光子离化光谱。429.3 nm和452.3 nm处离化峰对应（4+1）共振增强五光子离化，529.4 nm处的离化峰对应（4+2）共振增强六光子离化过程。该离化谱峰序列对应于高激发态F1A2态的np（n=4，5，6）里德堡态序列。对529.4 nm处离化峰的精细扫描表明，该处离化峰呈现为近等间隔的谱峰结构，对应于SO2分子里德堡态4p（0, v2, 0）的共振增强多光子离化光谱序列。实验得到4p里德堡态弯曲振动的基振动角频率Δν2=(387.3±12.4) cm-1。

采用溶胶-凝胶方法制备了到目前为止已见报道的效率最高, 化学性能稳定的上转换发光材料BaGd2ZnO5∶4％Yb3+, 1％Er3+纳米晶体。XRD数据表明样品为纯相, 属于正交晶体, 空间群为Pbnm, SEM图片显示所制备的样品尺寸约为150 nm左右, 分布均匀。样品在971 nm半导体激光器激发下, 产生强烈的绿光发射, 肉眼可视, 上转换强度与泵浦能量关系n=1.22为双光子实现了上转换发射。它们来自Er3+ 2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2 的跃迁发射, Er3+主要的激发态吸收(ESA)过程是: 4I15/2→4I11/2→4F7/2→2H11/2,4S3/2, Yb3+吸收截面很大(104 cm-1)容易传递它的激发态能量到Er3+, 提升了Er3+ 2F7/2的布局粒子数和能态, 进而提升了光谱中各个峰的强度。由于Er3+的2H11/2和4S3/2能级间距较小, 电子在这两能级的布居符合玻尔兹曼分布是温度的函数, 因此可以通过监测这两个能级发射强度比例(FIR)来测量基质材料的温度。这种方法不干扰被测对象的温度场, 可消除测量精度的不确定性,具有较宽的温度测试范围及合理的温度分辨率, 使用的泵浦源简单、方便、低廉, 更具商用价值。样品的温度变化范围350～800 K时, 温度测量灵敏度最高可达0.003 1 K-1。同时, 它在较低的激发密度下就能产生较高上转换发射功率, 使其成为远距离非接触温度测量的理想材料。

建立微波驱动基态精细结构跃迁的Λ型三能级系统, 研究基于自发辐射相干控制的电磁感应透明诱导无反转光放大效应.微波场作用于基态精细结构能级之间, 产生3个透明窗口, 利用适当角度的自发辐射相干效应与电磁感应透明耦合, 实现透明向光放大的转化.结果表明, 透明转化为光放大时, 激发态与基态能级之间以及两个基态能级之间均不出现粒子数反转, 但在产生光放大的过程中必须经历两个基态能级出现粒子数反转的状态.调节微波场的频率失谐量可以改变基态能级上的粒子数分布, 有利于无反转光放大的产生.

以纳秒Nd:YAG脉冲激光器三倍频(355 nm)激光抽运的染料激光器为激发光源，在484~520 nm波长范围内，采用共振增强多光子离化光谱（REMPI）方法，对H2S分子里德堡序列的能级特性进行了实验研究，得到了谱峰间隔随激光波长增长而呈近二倍变化的两套谱峰序列嵌套而成的规则序列。该谱峰序列对应于H2S分子的里德堡序列激发。依据H2S分子低位激发电子态及里德堡序列的势能高度，可将离化过程确定为五光子4+1离化过程。并将所得到强谱峰序列归属为集结于态的np（n=5,6,7,8）里德堡序列，将弱谱峰序列归属为集结于态的ns（n=6,7,8）里德堡序列。两套序列的量子亏损分别为δ1=0.92和δ2=1.52。所得结果对H2S分子的光学检测及光谱特性研究具有重要意义。

以脉冲染料激光器579 nm激光为激发源, 采用双光子激光诱导色散荧光光谱方法, 对SO2分子第一激发带A对称电子态的激发及复杂退激发过程进行了实验研究。 基态SO2分子吸收两个579 nm光子被激发至A1A2态, 通过能量内转换或碰撞弛豫实现在A1A2, B1B1与a3B1态多个振转能级的再布居。 三个电子态基振动能级向基态X1A1不同振动能级跃迁形成了305和425 nm处荧光包络与以347 nm为中心的规则序列。 另外, 还观测到了SO2分子的三光子激发过程X1A1→C1B2, 此激发产生了200~278 nm处的荧光包络和425 nm处的谱线叠加现象。 由实验数据计算出了SO2分子有关电子态的对称振动和弯曲振动模式的基振动角频率及非谐性常数。

对双耦合Λ型三能级系统中Mollow谱线上叠加的新的透明和吸收特性进行了理论研究。 若基态能级包括两条精细结构简并能级, 强耦合场和探测场作用于激发态能级和第一条基态精细结构能级之间, 另一个弱耦合场作用于激发态能级和第二条基态精细结构能级之间, 则构成了双耦合Λ型三能级系统。 通过调谐强耦合场的频率失谐量, 探测吸收谱线中不仅得到了典型的Mollow三峰失谐谱, 还出现了电磁诱导透明（EIT）和电磁诱导吸收（EIA）等新现象, 形成了Mollow七峰谱。 该文进一步分析了EIT和EIA的位置与耦合场参数之间的关系, 并用缀饰态理论做出了解释。

讨论了调谐耦合场作用下的Λ型三能级系统中的无反转光放大(AWI)现象, 调谐耦合场同时激励两个基态精细结构能级与激发态能级之间的跃迁, 使系统同时呈现电磁诱导透明(EIT)和自发诱导相干凹陷两种特性, 而且当调节这个耦合场的频率失谐量在某一特定范围时, 系统会在EIT信号上叠加出现AWI现象。研究结果表明: 该系统中EIT和自发诱导相干凹陷之间存在能量转移现象, 当EIT上出现AWI现象时, 虽然激发态能级与基态能级之间没有出现粒子数反转, 但是两个基态精细结构能级之间出现了粒子数反转。

在通常的Λ型三能级系统中，耦合场和探测场分别与一对光学跃迁能级发生相互作用，使探测吸收曲线上出现线宽极窄的电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)特性。本文采用调谐耦合场同时激励两个基态精细结构能级与激发态能级之间的跃迁，使系统同时呈现EIT和自发诱导相干凹陷两种特性，甚至出现EIT增益现象。详细讨论了耦合场调谐过程中探测吸收曲线的变化规律。研究结果表明:本系统中EIT和自发诱导相干凹陷之间存在相干作用，而且当调谐耦合场的激发频率满足一定条件时，它们之间的相干作用变得很显著，使EIT上出现增益现象。