为了研究飞秒激光等离子体丝阵列对10 GHz微波传输特性的影响, 利用COMSOL软件构建了飞秒激光等离子体丝阵列与微波相互作用的数值仿真模型, 研究了等离子体丝阵列参数、等离子体特征参数、阵列层数对微波反射率和透射率的影响。数值结果表明: 当微波的电场方向垂直于等离子体丝轴向时, 无论微波相对于丝阵列的入射角如何变化, 丝阵列对微波完全没有影响。增加丝的直径或者电子数密度、减少阵列间距或者电子温度都可以使反射率增加, 透射率减小。光丝直径为500 μm, 阵列间距为1 mm的等离子体丝阵列对10 GHz微波反射率最大可达到0.88, 此时等离子体的特征参数为ne=1×1023 m-3, Te=0.3 eV。当增加丝阵列的层数时, 透射率减小, 最终趋近于0, 而反射率则保持不变。该研究结果对飞秒激光等离子体丝阵列屏蔽干扰微波具有重要意义。

为了研究飞秒光丝阵列对10 GHz电磁波的吸收特性，建立了飞秒光丝阵列吸收电磁波的有限元模型，研究了光丝内电子温度、电子数密度、光丝直径和电磁波的极化等参数对吸收系数的影响。研究结果表明：当电磁波偏振方向与光丝轴向垂直时，阵列对电磁波是透明的；增加光丝内电子数密度或提高电子温度，吸收系数先增大后减小；当光丝直径与电磁波趋肤深度相等时，吸收系数达到最大值。对于S极化电磁波，当光丝直径为50 μm时，吸收系数随入射角的增大而变大；当光丝直径为100~200 μm时，在入射角较小时，吸收系数随入射角的增大而变大；在入射角较大时会出现吸收峰值，最高可达0.45，且光丝直径越大，吸收峰值对应的入射角就越小；对于P极化电磁波，吸收系数随入射角增大而降低。

目前的焦距仪为了增大测量范围, 会配备一组测量镜头。在测量不同范围焦距时需要进行更换, 过程繁杂, 影响工作效率。解决这一问题, 设计一个五档变倍的测量镜头, 通过了变焦与变物距两个方法实现变倍, 用档位之间的切换代替目前的更换测量镜头提升工作效率。设计完成后, 放大率变化为8.0~0.16X, 物距变化为20~1000mm, 测量范围: (-1000mm,-5mm) U (5mm,1000mm)。通过ZEMAX模拟仿真实验表明: 设计得光学系统测量范围大, 各个变倍位置成像质量良好, MTF曲线接近衍射极限, 可以替代原有的测量镜头组。

利用类囊体溶液的激发光谱和偏振荧光光谱， 研究了温度对光系统Ⅱ(photosystemⅡ, PSⅡ)中色素分子取向的影响。 激发光谱表明在15～45 ℃范围内， 随着温度的升高， 叶绿素a对应的吸收峰发生红移， 激发谱强度在35 ℃达到最大， 65和75 ℃时大大减弱。 类囊体溶液的偏振荧光光谱中， 荧光峰位在15～45 ℃范围内始终保持不变， 计算得到的荧光偏振度随着温度的升高而增加。 分析表明温度通过影响光系统Ⅱ内色素之间以及色素蛋白之间的相互作用， 改变色素排列方向， 调节光合作用效率。 结果可为研究光合过程能量吸收与传递、 光合保护以及太阳能电池材料等方面提供参考。

通过分析不同波长光激发下菠菜(Spinach)和苏州青(Suzhou Green)类囊体溶液的发射光谱和荧光光谱，以及同一波长下磁场处理前后类囊体溶液的光谱变化，探讨了低强度稳恒磁场对类囊体溶液的作用机理.结果表明，类囊体溶液中形成了大量的氢键，磁场处理前菠菜和苏州青的氢键喇曼散射峰为531 nm和533.2 nm，两者光系统II(PSII)荧光分别在689.8 nm和686 nm；磁场处理后两者的喇曼散射峰变为532.8 nm和532.4 nm，PSII荧光变为686.8 nm和685.4 nm.磁场改变了两样品中氢键键能，使其趋于相等.

实验获得了激光照射红细胞悬液的荧光光谱，并分别监测不同荧光峰值波长处强度随时间的衰变过程，测试了其相应的荧光寿命。结果表明，在波长为407 nm的激光照射下，红细胞悬液向外发射中心波长分别位于596，628,692 nm的荧光光谱，各荧光峰对应衰变过程的平均荧光寿命分别为1.97，13.31,14.58 ns。利用荧光强度和吸收率的加和性表示了混合物的总吸收率和总荧光发射强度，通过理论计算获得了红细胞悬液中锌卟啉、原卟啉和其他游离物参与荧光发射的相对含量和相对强度在不同荧光峰位的变化关系，进一步解释了不同峰位处荧光发射强度和平均荧光寿命的变化原因。

研究了紫外光照射下异丙醇-水配合液的偏振荧光光谱，以及不同荧光峰处光子强度随时间的衰变过程，计算了偏振度并讨论了其偏振特性，测试了不同峰位对应的荧光寿命并分析了其荧光发射特性。结果表明,异丙醇-水配合液在紫外光激励下发射的荧光为具有确定分子取向的部分偏振光，偏振度和各向异性度分别为0.542和0.441。在波长为220 nm和232 nm的激发光照射下，荧光峰位于277，284，293，309 nm,对应寿命均约为17 ns。而328，345，362 nm荧光峰对应的平均寿命分别约为21，22，16 ns，这与氢键作用下异丙醇和水形成团簇结构的相对稳定性有关。

为研究室温下乙醇-水二元混合物内部的分子间缔合情形, 测得了不同体积配比溶液的拉曼光谱, 发现位于2 800～3 050 cm-1波数区间的C—H伸缩振动频率随乙醇中加入水量的增加整体呈现蓝移趋势, 而位于1 048 cm-1附近的CO伸缩振动频率的变化规律却与此相反。 分析认为, 这种现象主要由溶液内部分子间发生的不同水合作用所致, 并据此阐明了液态乙醇的水合作用过程: 水分子首先与纯乙醇中的自缔合短链发生氢键缔合作用, 形成了含有较多乙醇分子数的乙醇水合团簇, 直到溶液中水的体积含量达到50%时, 乙醇的水合作用达到暂时饱和; 而当水的体积含量继续增加到70%以后, 水分子致使原有乙醇水合团簇解离形成较小尺寸的团簇, 并与解离点位上的乙醇分子羟基发生进一步水合作用; 而后, 当水体积含量增至一定程度后, 还会导致乙醇分子疏水基CH基团与水分子间形成弱氢键C—H…O。

为了进一步探索用激光拉曼光谱测定乙醇水溶液中乙醇浓度的方法，研究了室温下C-H伸缩振动频移与溶液浓度的关系。室温下，在Renishaw 1000型激光拉曼光谱仪上测得了不同浓度乙醇水溶液在500~4 000 cm-1的拉曼光谱，发现溶液位于2 800~3 050 cm-1的3个C-H伸缩振动特征峰的峰值位置相对纯乙醇对应峰位的偏移量大致与乙醇浓度呈线性相关。对各峰峰值位置随浓度变化发生偏移的实验数据进行一元线性回归，然后利用回归结果进一步进行二元线性回归，得到乙醇浓度与C-H伸缩振动频率变化量的回归模型。实验结果表明，C-H对称伸缩振动峰(位于2 882 cm-1附近)对应的回归方程决定系数为0.962 2，-CH3非对称伸缩振动峰(位于2 977 cm-1附近)对应的回归方程决定系数为0.965 0，此二峰的频移量均与浓度呈现出较高的线性相关度，据此建立的二元回归方程决定系数达到0.98，可以用于常温下乙醇浓度的测定。实验研究表明，用激光拉曼光谱中乙醇分子的C-H伸缩振动频移测定室温下乙醇水溶液的浓度是可行的。

采用高斯分解法对236 nm的紫外光激发乙醇体积浓度为10%～95%的乙醇-水二元混合物产生的荧光光谱进行分解, 得到了荧光谱线里面所包含的基元峰, 发现每种浓度溶液的谱线都是由8个基元高斯峰组成的, 并获得了每个基元谱线的相对强度、 峰值位置数据。 对这些高斯峰及相应参数进行分析, 并结合乙醇-水混合物的荧光发射机理得到了各种发光团簇的相对大小以及构象信息, 进一步计算了它们各自的荧光主发射跃迁能。 另外, 还对高斯峰半高宽与溶液中分子间缔合形态之间的联系做了初步探讨。 研究结果可为进一步研究乙醇-水二元混合物的微观结构和特性提供理论和实验依据。