构造了由多模虚相干态|{iZj}〉q、多模虚相干态的相反态|{-iZj}〉q和多模真空态|{0j}〉q这三种不同的量子光场态的线性叠加所组成的第Ⅱ类三态叠加多模叠加态光场|ψ(3)2〉q.利用多模压缩态理论,研究了态|ψ(3)2〉q的广义非线性等幂次2m+1次方Y压缩特性.结果发现:在压缩次数N=2m+1(m=0,1,2,3,…,…)的条件下,只要各模的初始相位和态间的初始相位差分别满足一定的取值条件,态|ψ(3)2〉q就可呈现出周期性变化的、任意奇数次的广义非线性等幂次N次方Y压缩效应.

根据量子力学中的线性叠加原理,构造了由三个强度不等的多模相干态光场|{Z(A)j}〉q、|{Z(B)j}〉q和|{Z(C)j}〉q的线性叠加所组成的第Ⅰ种强度不对称三态叠加多模叠加态光场|ψ(ABC)l〉q.利用多模压缩态理论,研究了态|ψ(ABC)l〉q的第一正交方分量(即磁场分量)的广义非线性等幂次N次方Y压缩特性.结果发现:①在上述各多模相干态光场中各模的强度和各模的初始相位各不相等的情况下,态|ψ(ABC)l〉q的第一正交分量-磁场分量在一定的条件下,总可呈现出周期性变化的、任意等幂次的N次方Y压缩效应;②当上述各多模相干态光场的强度和各模的初始相位相等时,态|ψ(ABC)l〉q的磁场分量的N次方Y压缩现象消失,态|ψ(ABC)l〉q可恒处于等幂次N-Y最小测不准态.

设计建立了一套延时分幅扫描单光子计数荧光光谱装置,以雪崩光电二极管SPCM-AQR-15为荧光探测器,T914P单光子计数模件为信号接收仪器,通过对T914P的触发信号加延时,在每个延时下对荧光信号进行分幅扫描,再将所有延时的分幅扫描信号叠加在一起,可以将快速的微弱信号很好地再现出来,时间分辨率提高了16.7倍,采用此技术对光合作用CP43色素蛋白复合物进行了研究,荧光光谱解叠可分辨出三个窄谱带:681nm、684nm、729nm,并分别在670nm,680nm和685nm荧光发射处,采用全局优化拟合法处理,获取了3个寿命组分:422ps,582ps,3.75ns,其中422ps反应了Chla671到Chla679和Chla682能量传递过程;582ps代表Chla679到Chla682的能量传递;3.75ns代表Chla682包括荧光在内的所有去激发速率之和.

对新合成的化合物氯化苯并咪唑镧 HCl4·[C7H6N2(H2O)2]2La及其LaCl3*5H2O的水溶液进行了三维荧光光谱测定,讨论了HCl4*[C7H6N2(H2O)2]2La在不同波长的光激发下的荧光特性,荧光强度与浓度的关系及标题化合物的上转换荧光,即在540nm绿光的激发下可以获得紫外光(290nm)和近紫外光(360nm).

结合WKB法对多模梯度折射率塑料光纤(GI-POF)色散和带宽进行了综合分析,研究了在GI-POF中材料色散对带宽影响的程度和规律,给出较佳折射率指数(g)的范围,并说明实测带宽高于理论带宽的原因.

从耦合模理论出发,用矩阵分析法分析由两线性啁啾光纤光栅构成的啁啾叠栅光栅的反射特性和时延特性,分别得到光栅长度、啁啾系数和折射率变化峰值对反射谱及光栅时延的影响.

对宽禁带半导体材料碳化硅薄膜的常压化学汽相沉积(APCVD)异质外延技术进行了讨论.在SiC薄膜的生长过程中对Si/C原子比例的控制一直是影响薄膜表面形貌和膜层掺杂浓度的重要因素.针对水平卧式反应室,分析了生长过程中气流流速分布、反应室内温度分布以及反应气体浓度分布,指出"汽相结晶"过程对薄膜生长区Si/C比例有很大影响,从而影响了碳化硅薄膜的生长速率,非常好的解释了薄膜生长过程中出现的现象.

将InAs/GaAs多层量子点处理成夹层结构,考虑到大的应变,用多层膜的X射线衍射的动理学理论进行了理论模拟,得出其应变参量及各层厚度.将量子点近似看成金字塔形,从而点的衍射可以看成三角形衍射,利用三角形的傅里叶变换,求得量子点的横向周期为10.6nm,与三轴衍射结果求得量子点的横向周期(10.7±0.2nm)一致,说明本模型的可靠性.

介绍了Fourier变换光谱退卷积技术的原理,通过数学推导从理论上对退卷积光谱的特性进行了分析,分别讨论了退卷积技术的两个重要参量,即退卷积系数和切趾长度,对复原光谱的线宽和信噪比的影响,从而得到三个结论:1) 退卷积技术的分辨率增强能力在实际中由于受到噪音的限制而不能无限提高.2) 对于光谱中宽度不同的谱线,退卷积将导致它们之间的峰高比失真.3) 在选定退卷积系数和切趾长度以满足谱线形状和宽度的要求后,只有通过选择合适的切趾函数来满足信噪比的要求.研究还发现,退卷积过程相当于一个带通滤波器,其中高通滤波器是退卷积函数,低通滤波器是切趾函数,它们共同决定着退卷积技术的滤波特性.

提出了一种利用MATLAB软件并通过计算机仿真光学空间滤波实验过程的新方法.其特点是:既可以随意改变所设计滤波器的参量,又可以对输入图象进行振幅、相位或复合滤波,并且可实现傅里叶变换频谱中相位信息的提取、存储和利用,因而能够完成一般光学实验中往往难以实现的某些操作.并分别给出了网格滤波、低通、高通及相位滤波等仿真实验结果.这种仿真实验给光学滤波器的设计和图象处理带来很大方便,同时也为相关器件的设计提供了一条新的途径.

应用ABCD矩阵方法从理论上对主动锁模环形光纤激光器进行了分析并与实验结果进行了比较.

研究了光聚物高密度全息存储材料在全息记录过程中曝光量、曝光时间、厚度收缩比例、折射率调制度及记录角度等因素对布喇格偏移的影响规律,结果表明:曝光量一定时,布喇格偏移与曝光时间的关系不大,当曝光量不一定时布喇格偏移随曝光时间增加缓慢增加最后达到饱和;而布喇格偏移随厚度收缩比例和折射率调制度的增加以接近正比例的关系增加;记录光栅的倾斜度越大则布喇格偏移也越大.这些结论对光聚物高密度全息存储研究具有重要的意义.

从理论上分析了全光纤Mach-Zehnder干涉仪的分光原理,并将所研制的全光纤单通Mach-Zehnder干涉仪和双通Mach-Zehnder干涉仪应用于自发布里渊散射光谱的测量,实现了色散位移光纤中自发布里渊散射与瑞利散射的有效分离.

介绍一种用高分子材料研制低损耗阶跃型塑料光纤(SI-POF)的新型工艺流程,采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)与其他高分子材料共聚合成一种阶跃型折射率分布塑料光纤(SI-POF).该光纤采用含氟树脂包层,可以降低损耗.原料的精馏提纯、聚合反应、拉丝等整个工艺过程都处在一个密闭系统中.探讨聚合反应方式对塑料光纤导光性能的影响,从而获得性能优异的塑料光纤,光纤的使用距离为50～100m,其导光性能为:光损耗小于200dB/km;数值孔径为0.35～0.55.

采用横截面上光强的精确表述,分析了单色平面波微小圆孔衍射后,其衍射光束的传输特性.发现二阶矩定义下的衍射光束束宽满足一般的双曲线传输规律.数值计算表明,在微小圆孔半径小于0.17个波长时,衍射光束的光束传输因子小于1.

用微观量子理论和能带跃迁模型,研究了极向磁光Kerr效应对电子自旋交换劈裂能依赖性.结果表明,磁光Kerr转角θK与自旋劈裂能Δ之间仅当Δ很小时才有线性关系;θK的展开式中只出现Δ奇次项而不出现偶次项.

对于非线性克尔介质中的环形斑调制光束,通过数值求解非线性Schrdinger方程发现:当入射光强度超过一定值时,光束在传输过程中将发生环半径偏移现象.并对环半径偏移产生的条件、偏移的特点,以及自聚焦焦点上光强度的横向分布与环半径偏移之间的关系进行了详细的研究.

采用一个有效的数学模型,分析了在蚀刻工艺中基底自身面形轮廓的曲线形状对基底局部区域的蚀刻速率产生的影响,并通过对数学模型的理论分析和计算机模拟得出受此影响而产生的面形形状,并将结果与实验进行对比.利用这个数学模型对使用离子束蚀刻制作单台阶光栅的台阶与沟槽部分的表面面形随时间的演变过程进行了计算机模拟分析,并通过把理论结果与在实验中得到的蚀刻表面在原子力显微镜(AFM)下拍摄的照片进行比较,结果说明这种模拟分析能够保证对该问题分析所要求的精度,从而也证明了理论模型的合理性和正确性.

利用光子能流理论,得到了确定激光晶体最佳长度的方法.实验表明:晶体最佳长度不仅与晶体本身的参量有关;而且还与谐振腔输出镜的反射率有关.

研究发现在硼硅酸盐系统玻璃中,利用Li+/Na+离子交换来制取径向梯度折射率(GRIN)棒透镜时,基质玻璃中重要的成分Li2O含量对径向GRIN棒透镜的象差和数值孔径值有着明显的影响,并着重分析和讨论了实验中Li2O含量对径向GRIN棒透镜中折射率分布、数值孔径及象差影响机制.进一步指出实验中Li2O含量存在一个最佳值,既能够满足径向GRIN棒透镜获得较大的数值孔径又满足其具有较小的象差.

采用较简单的双点源真空蒸发法在光栅外表面上蒸镀一层均匀铝膜,利用电流流过铝膜时产生的电阻热改变光栅的温度而使光栅的中心波长向长波方向发生改变.光栅中心波长的变化与所加电流的平方成正比.实验中用较小的电流(约43mA)获得了较大的波长调谐范围(约4nm),其调谐精度达到2.15×10-3nm/(mA)2.