提出了一种基于激光诱导石墨烯（LIG）的二氧化硅回音壁微球腔全光调谐方法。利用二氧化碳激光器碳化聚酰亚胺（PI）薄膜生成LIG，使用980 nm激光对LIG表面进行光激励，研究了微腔的透射光谱和反射光谱。结果表明：回音壁微腔的品质因子Q值在调谐全过程中保持在108左右，调谐范围约为1.09 nm，灵敏度约为8.8 pm/mW，实现了基于LIG的二氧化硅回音壁微球腔无损Q值的全光调谐。该全光调谐方法具有无机械干扰、保持超高Q值、调谐范围宽等优点，扩展了全光调谐在腔量子动力学、非线性光学、低阈值激光等方面应用。

红光/近红外发射碳点(简称R/NIR-CDs)具有生物相容性好、空间分辨率高等优势, 受到了研究者们的广泛关注。但目前报道的红光碳点往往存在荧光量子效率低、半峰宽较宽且具有激发波长依赖的缺陷, 限制了其在生物医学领域的应用。因此, 合成制备高荧光量子产率（PLQY）、半峰宽窄且激发非依赖的红光/近红外发射碳点具有十分重要的意义。本文首先阐述了近年来几种具有代表性的典型前驱体及其合成碳点, 总结了尺寸效应、杂原子掺杂、表面态等高效的碳点光学调控理论, 并简要介绍了红光/近红外发射碳点在生物成像、疾病治疗及白光发光二极管中的应用现状。最后, 针对红光/近红外发射碳点的发光机理、制备方法中面临的问题与挑战进行了展望。

设计了一种光控可调谐且具有多个吸收频带的太赫兹超材料吸收器,并采用CST 2014仿真软件对该吸收器的结构进行了仿真。为实现吸收器从单频带到四频带的完美吸收,在吸收器衬底上设计了4个不同长度的金属条。为深入研究该吸收器的传输特性,分别对该吸收器在4个吸收峰处的电场分布进行了仿真。为了进一步实现该吸收器的光控可调谐,利用抽运激光照射填充在两对金属条中间的光敏介质。仿真结果表明,该吸收器在4个吸收峰处的吸收率均超过了95%,共振机理为4个不同长度的金属条所对应共振频率的线性叠加。该吸收器实现了从四频带到双频带的调控。

基于光通信系统对于全光调制和全光开关等的需求, 从理论上和实验上研究了拉曼增益对回音壁模式光学微腔系统共振模式的全光调制。理论分析表明, 拉曼增益能够补偿回音壁模式光学微腔系统的损耗, 进而改变微腔系统的耦合机制, 在不对微腔系统做任何机械性移动的前提下实现对系统共振透射率的连续调制。实验中采用光纤锥耦合的二氧化硅微芯圆环腔, 利用560 ?滋W的低功率泵浦光引发的拉曼散射, 波长为1 545.7 nm的信号光实现了13.5 dB的调制度, 使得系统的耦合机制由欠耦合转化为临界耦合。

基于多频带金属开口谐振环结构, 利用GaAs材料的光敏特性和VO2薄膜的热致相变特性, 设计了一种既能实现光控又能实现温控的太赫兹(Terahertz, THz)波调制器, 研究了光强和薄膜温度对 THz波调制特性的影响。 结果表明, 随着光强的增加, 谐振频率均出现蓝移且谐振强度减小, 当光强达到02 μJ·cm-2时, 第二个谐振点(052 THz)蓝移了014 THz, 透射幅度增加达50%; 随着VO2温度增加至相变温度以上, THz波透射幅度急剧减小, 在063 THz处透射幅度减小达455%; 当光强和温度同时控制时, 随着光强和温度的增加, 谐振点频率蓝移且谐振点处的THz波透射幅度增加, 但在温度超过相变温度后, 则温度控制起主导作用。 设计的THz波调制器能通过光控和温控实现对THz波的明显调制效果, 可为实现多功能的THz波功能器件的设计及应用提供参考。

表面缺陷基态模孤子的性质在实现全光控制方面有重要的应用。基于非线性薛定谔方程，利用虚时间变换、非线性松弛法以及分步傅里叶算法等数值方法对具有半无限缺陷光格子的克尔型非线性介质中存在的基态模的特性进行了详细研究。研究结果表明：对于吸引型半无限缺陷光格子，表面缺陷基态模只能分布于缺陷处，而对于排斥型半无限缺陷光格子，表面缺陷基态模既可以分布于缺陷处，也可以分布于其他格子通道处；每个系统参数存在着一个临界值，当其他参数保持不变的情况下，这个系统参数的数值大于或小于其临界值时，表面缺陷基态模将能或不能分布于缺陷处。从物理机制方面看，光格子与光束诱导的非线性折射率之间的竞争导致了这种临界行为的出现。

描述了基于光生等离子体效应的瞬态毫米波菲涅耳波带片扫描天线的工作原理。模拟计算了高阻硅 片在不同激光光强照射下对毫米波的透射率，设计了毫米波在以不同偏离角入射时菲涅耳波带片的结构。分析了激光照射硅 片形成不同焦距的波带片时天线的增益性质。实验验证了94 GHz波段天线，测试结果与模拟计算结果吻合得较好。

随着微纳光子学与技术的发展,在纳米尺度上操纵和控制光子, 发展体积更小、速度更快的光子器件, 实现全光集成,已成为国际研究前沿和新技术领域竞争的热点。其中以光子晶体、表面等离子体激元微纳结构 为代表的微纳光子学研究及应用在国际上得到了广泛的重视。利用上述微纳结构的独特物理特性,与非线性光 学材料相结合,可有效增强或调控材料的三阶光学非线性,实现全光器件的设计,如全光开关等。结合我 们的部分研究工作,就几种微纳结构增强的三阶光学非线性及其非线性全光调控相关方面的研究做一概述。

在介绍光控相控阵雷达相对于传统相控阵雷达的优势所在及其发展历程的基础上,阐述了光控相控阵雷达工作的基本原理和实现光控相控阵雷达的手段——真延时。介绍了现阶段国内外实现真延时的方法,通过归纳将真延时结构分为两类,具体分析了两类结构中各种真延时结构的组成、实现方法、工作原理以及现阶段运用在光控相控阵雷达中能够达到的性能指标。