超构表面可看成二维超构材料, 能够在表面空间内控制光场分布。可调谐超构表面作为新的设计需求成为目前热门研究领域。利用动态可调谐的超构表面对光场的相位、偏振、强度等维度精准调控, 以及调控光场与物质的相互作用研究是当前基础科学与多学科融合发展的前沿研究。系统介绍了动态可调谐超构表面在结构色、偏振转换、完美吸收、图像处理等光场多维度调控及应用方面取得的最新研究进展, 总结了可调谐超构表面的研究前沿与应用前景。

拓扑光子态是具有单向传输特性的新型波导态,展示出抗背向散射、障碍物及缺陷免疫等独特而神奇的物理性质。拓扑光子态因其独特性在拓扑激光器、量子信息、混合集成光路、非线性光学等领域具有广泛的潜在应用。磁光光子晶体为实现拓扑光子态、探索拓扑光子态新物性提供了重要平台。本文聚焦磁光光子晶体中拓扑光子态的研究进展,首先回顾有序、无序晶格中的拓扑光子态,揭示拓扑光子态的微观物理图像。接着讨论时间和空间反演对称性双破缺体系中的拓扑光子态,简述反手性拓扑光子态的产生。然后介绍宽带拓扑光子态及拓扑慢光态研究,展示新颖的拓扑光学现象及器件设计。最后针对磁光光子晶体中拓扑光子态研究面临的关键问题、未来发展趋势进行分析和展望。

为解决行波管螺旋线(TWT)测量中存在的效率低和结果不稳定的问题,发展了一种高效的光学检测方法,主要包括:选取基于双标准棒滚动的螺旋线摆放与调整装置,使零件的旋转角度可控,摆放直线度优于0.01 mm;采用直线取景器有效避免了毛刺、翻边等缺陷的干扰,增加了自动寻边过程的稳定性,测量结果重复性优于0.8 μm;基于45°直角棱镜开发了端口处内径测量系统,获得了对比度鲜明的成像效果;基于激光共聚焦显微镜测量了螺旋线外表面粗糙度,得到了与工艺规律相吻合的数据;将分段阵列的编程策略和交点距离的算法应用到变螺距螺旋线检测中,具有较高的操作效率和灵活性,单根螺旋线的检测时间缩短为传统方式的三分之一。该结果对于提高螺旋线行波管产品的合格率、实现其批量化生产具有重要意义。

设计了一种新型双壳层靶丸金属层电沉积装置, 借助计算机模拟了其设计原理, 分析了微球的运动及镀层的生长模式, 介绍了其各部分结构和功能。借助理论计算, 确定了镀槽的整体尺寸, 其中槽体半径确定为5 cm。镀槽的特殊结构使微球上部镀层沉积速度较快, 结合小球的自转及围绕圆柱体的公转运动实现镀层均匀沉积。镀液及微球的运动模式使镀液流速合并了主盐浓度、小球平动速度、小球转动速度三个关键参数, 简化了对沉积过程的控制。在新旧装置上进行了电沉积实验, 制备出了镀层厚度分别为9 μm和2 μm的空心金微球, 结果表明: 使用设计的装置可制备表面质量良好、厚度均匀且可控的金属微球, 镀层厚度由沉积时间、金属层密度、镀液比重、微球芯轴的等效密度等决定。

针对迈克尔逊干涉仪实验需要人工计数干涉环的问题，研制了一种干涉环自动计数装置.该装置运用光电传感和阈值比较的方法，采集干涉环，产生与明暗环纹相对应的电脉冲，由单片机计数并显示.为滤除电路噪声产生的干扰脉冲，在软件中使用了延时技术，提高了计数的准确性.实验结果表明：该装置计数精确，简单实用，可为此项实验提供方便.