基于波分式3D技术成像原理,实现了一种宽角度互补三带通滤光膜的设计。通过对薄膜材料的研究,选择合适的材料作为法布里-珀罗滤光片的等效间隔层,改善了大角度入射时的能量分散现象,提高了大角度入射时的通带透过率。通过调节电感耦合等离子体反应气体量,降低了Nb₂O₅材料的消光系数,提高了薄膜在短波处的透过率。实验测试与分析结果表明,所研制的互补三带通滤光膜在0°~30°入射时的通带透过率均在92%以上,且透射光符合色平衡指标,满足设计要求。

为了获得分布均匀、有序排列、可重复性高的表面增强拉曼散射基底(SERS),选取银离子导体RbAg₄I₅薄膜,结合真空热蒸镀工艺和固态离子学方法在外加电流作用下制备出高表面粗糙度的银纳米线。同时,选取罗丹明6G(R6G)溶液作为探针分子,研究高表面粗糙度银纳米线作为SERS基底时的表面增强拉曼特性。实验结果表明:制备得到的银纳米线在宏观上呈现为树枝状,在微观上呈现为有序排列,并且其纳米结构的分形维数为1.59;采用银纳米线作为SERS基底时,能够检测到R6G溶液的浓度低至10 ^-17 mol/L。制备的高表面粗糙度和有序密集排列的银纳米线SERS基底在环境科学等领域具有潜在的应用前景。

提出一种利用光纤探头测量组织微观结构参数γ的方法.根据Intralipid组织模拟液球状分形结构, 采用蒙特卡罗模拟方法得到光子经Intralipid漫反射的数据样本, 通过对数据进行非线性拟合, 建立漫反射率与γ的函数关系.研究发现漫反射率与无量纲的约化散射系数μs′(是散射光的收集孔径)呈线性关系, 其斜率是γ的二次函数.实验中以Intralipid为样本得到了不同μs′下的漫反射率, 验证了漫反射率与μs′的线性关系, 并利用其斜率获得了Intralipid的γ值为2.04, 分形维数为2.93, 各向异性因子为0.816, 与文献报道相符, 验证了该方法的可行性.

以CuSO4为前驱体，HCl为添加剂，采用电化学沉积方法，在室温条件下制得了μm级、面心立方结构分形铜的枝状晶体，研究了铜离子浓度、硫酸浓度、电流密度、沉积时间、氯离子浓度等实验参数对分形枝状铜晶体尺寸、结构的影响。结果表明：硫酸的浓度对铜沉积物结构无明显影响；随着Cu2+浓度的不断增大，铜沉积物的分形效果越来越明显；增大电流密度(0.4～1.6 A·cm-2)，铜沉积物由致密向多分枝的开放型转变；延长沉积时间(大于等于5 min)，可获得含大量次级分枝铜的晶体；适当增加盐酸用量(0.05～0.20 mol/L)，铜沉积物枝晶尺寸显著减小。最后讨论了分形枝晶铜在碱性条件下氧化甲醇的电化学性能。

利用电子束直写系统(EBL)和反应离子束刻蚀系统(RIE)制作了两级正交偶极分形槽样品,其中空气槽的宽度为0.12 μm,两级正交偶极分形槽结构中第一级和第二级的臂长分别为1.8 μm 和0.8 μm。样品总体尺寸为35 μm×35 μm,是由20×20个正交偶极排列而成的,每个正交偶极之间的周期为1.5 μm。采用实验和传输矩阵(TMM)理论模拟的方法研究了分形槽结构在近红外和中红外波段的透射曲线,正交偶极分形槽结构在1.7 μm和5.2 μm波长处得到两个增强透射峰,其透射率分别为36%和49%。理论模拟结果与实验测量结果基本一致。证明了两级正交偶极分形结构中自相似性的存在。

为了研究准分形结构光子晶体滤波器制作过程中引入的层厚误差微扰对其性能的影响, 并得出准分形结构光子晶体滤波器的层厚误差容限,通过向正负折射率介质层加入不同的层厚微扰, 分析了含负材料准分形结构光子晶体滤波器制作过程中的层厚微扰对其性能的影响。得到透射峰移动随介质折射率、介质层层数和层厚微扰大小的变化规律。对每层加入随机几何层厚微扰的情况进行了仿真, 得到透射峰移动位置的统计图, 并分析了透射峰位置统计数字特征随随机微扰的变化趋势。总结出含负材料准分形结构光子晶体滤波器在密集波分复用(DWDM)通信系统中的随机几何层厚误差容限为0.01 nm。