水下信道中存在大量的悬浮藻类粒子，对激光信号传输特性有显著的影响。基于广义Mie理论，建立了水下悬浮球形藻类粒子对拉盖尔-高斯（LG）涡旋光束的散射模型。首先，数值仿真了单个悬浮球形藻类粒子对LG涡旋光束散射特性的影响，并计算了粒子半径、束腰半径、涡旋光阶数和拓扑荷数对其微分散射截面的影响。然后，进一步讨论了水下悬浮球形藻类粒子群对LG涡旋光束微分散射截面的影响。结果表明：对于水下单个悬浮球形藻类粒子，微分散射截面随粒子半径、涡旋光阶数和束腰半径的增大而增大，随涡旋光拓扑荷数的增大而减小；对于水下悬浮球形藻类粒子群，微分散射截面随涡旋光阶数和束腰半径的增大而增大，随涡旋光拓扑荷数的增大而减小。

依据稀薄随机分布冰晶粒子的激光散射特性, 当球形冰晶粒子分别服从指数、对数正态、Gamma三种不同分布时, 数值计算并分析了0.65、1.31、1.55 μm激光入射下不同稀薄随机冰晶粒子层的微分散射截面随散射角的变化关系。结果表明: 入射激光波长的改变对冰晶粒子层的微分散射截面有一定的影响; 当冰晶粒子服从指数分布时稀薄随机分布冰晶粒子层的微分散射截面最大, 要比其他两个分布大几个数量级; 不同激光波长和冰粒子的尺度分布对稀薄随机分布冰晶粒子层的激光散射特性有较大影响。文中所做的工作为进一步开展地空链路中冰晶粒子云层对激光传输特性的影响研究奠定基础。

为了研究Compton散射对等离子体球太赫兹(THz)散射特性的影响,将多光子非线性Compton散射模型引入到该研究中,提出了将Compton散射作为影响等离子体球太赫兹散射的重要因素,给出了各向异性等离子体球散射场修正方程及介电常数张量、观测方位、极化状态等因素对THz波散射的影响,并进行了仿真实验.结果表明:微分散射截面随THz波频率变化近乎呈准谐振规律变化,较散射前增大了0.001;微分散射截面随观测方位和极化状态的变化较散射前增大了0.002.

提出了一种求解共焦镀层理想导体椭球粒子对任意角度入射高斯波束散射的解析方法。利用椭球矢量波函数把入射和散射电磁场展开，待求的展开系数由适当的边界条件推出的线性方程组确定。对于理想导体和镀层理想导体椭球粒子，给出了归一化微分散射截面的数值计算结果，并讨论了其散射特性。

为了进一步诊断反演出基片及光学元件中杂质缺陷的形态和尺寸，应用Bobbert-Vileger(BV)理论建立两种缺陷粒子的复合光散射模型，通过对场进行矢量球谐函数展开，对基片上缺陷粒子的光散射问题展开讨论，对散射场及微分散射截面进行推导求解。同时将数值计算结果退化为球形粒子与采用扩展Mie理论方法所得结果做了比较，二者吻合较好。通过数值计算考察了不同材质下，形变对微分散射截面的影响。结果表明，金属缺陷的散射更易受形变的影响，而介质缺陷受形变的影响很小。当球缺靠近基底的情况下，微分散射截面受散射角的影响较大；球缺背离基底时，几乎和球形粒子散射曲线重合,因此通过对微分散射截面的计算可以定位反演出球缺的位置和材质。

基于BV理论建立基片及其上方回转椭球粒子的复合散射模型,通过矢量球谐函数展开, 对散射过程进行了分析, 对散射场及微分散射截面详细求解, 并给出了数值计算结果, 与离散源方法做了比较, 同时退化为球粒子与扩展Mie理论做了比较, 说明了此方法的有效性。并详细讨论分析了微分散射截面随不同入射角, 散射角, 回转椭球粒子的尺寸、长短轴比例, 距基片的距离, 介电常数, 粒子取向角的变化关系。结果表明: 同一散射角下入射角越大, 其微分散射截面越大；粒子尺寸越大, 相互作用越大, 其微分散射截面越大；长短轴比例越大, 其微分散射截面越小；距离基片的距离越大, 微分散射截面越大；微分散射截面的变化主要依赖于相对介电常数实部、虚部数值较大的一方, 并且随粒子取向角的增大而增大。

在有效质量近似下, 从理论上研究了非对称双三角量子阱的拉曼散射。推导了导带子带间电子跃迁的微分散射截面表达式, 以GaAs/AlxGa1-xAs材料为例进行了数值计算。结果表明, 散射光谱不仅与掺杂浓度有关, 而且与双量子阱的不对称性有关, 随着量子阱不对称性的增加或掺杂浓度的减少, 散射峰发生了红移。本工作对设计新型微电子和光电子器件有一定的指导意义。

研究了球型半导体量子点中的电子拉曼散射.讨论了初态为导带全满,价带全空时的电子跃迁过程,给出了电子拉曼散射的跃迁选择定则。通过计算GaAs和CdS材料球型量子点中电子及空穴参与拉曼散射的微分散射截面,分别比较了电子和空穴的不同影响,发现电子对拉曼散射的贡献要远大于空穴的贡献;当选取不同量子点半径时,拉曼散射微分散射截面变化也非常明显;量子点尺寸不变的条件下，改变入射光子能量,可以发现,微分散射截面随入射光子能量增大而减小。

利用分层介质球光散射理论公式, 计算分析了包覆水和黄铜介质层对碳微粒的微分散射特性的影响, 比较了包覆前后散射的极化特性。在计算中为保持收敛性, 对Bessel函数采用了递推求解, 并对求和项数进行了限定。结果表明, 在包覆前后, 单粒子的微分散射截面发生了变化, 而包覆层的影响与其厚度和光在其中的趋肤深度有关; 厚度小于趋肤深度的包覆层对粒子的前后向散射的极化特性没有影响, 而在其它方向上却影响较大。

采用电子与光子电磁相互作用最小耦合模型,对电子重整化链图传播下Compton散射微分截面作了严格解析计算,获得精确理论结果;并将该计算结果与电子树图和重整化单圈图传播下Compton散射微分截面作对比分析,获得了有关辐射修正的重要信息.此研究结果对精确描述Compton散射现象以及对电磁相互作用所呈现的复杂内部过程的深入探讨,都将从一个重要研究侧面给出理论计算研究方面某些可供借鉴与参考之处.