对手征特异材料介质与陈绝缘体材料界面附近二能级原子的自发辐射特性进行了研究.推导计算了手征介质界面及其与陈绝缘体材料界面的反射系数矩阵, 并根据并矢格林函数求得此环境下二能级原子自发衰减率的表达式.对手征介质和陈绝缘体材料特性参数影响下的原子自发辐射进行了数值计算, 分别对平行和垂直于界面的偶极子自发衰减率进行讨论, 并对辐射模式和消逝模式下的自发辐射进行了分析.结果表明, 由于手征参量的存在, 手征介质界面附近的原子自发衰减率与普通介质相比被增强.陈绝缘体则使得界面附近原子的自发辐射被明显抑制, 且当手征参量较大时, 陈绝缘体的抑制效应更加显著.

研究了线极化波在拓扑绝缘体和手征介质分界面上全反射时的Goos-Hnchen(GH)侧向位移和Imbert-Fedorov(IF)横向位移特性.使用修正的能流法推导出各位移表达式, 数值计算分析了入射角、拓扑磁电耦合效应、手征性等对位移的影响.结果表明, 当TE波入射时, 拓扑绝缘体的磁电耦合效应或手征介质的手征性对两种位移的影响较为一致, 即拓扑磁电耦合对GH和IF位移均为抑制, 手征性对位移基本为单调增强或单调抑制.而TM波入射时, 拓扑磁电极化率会使位移先增大后减小, 位移存在一个极值, 手征参数的增大使该极值向拓扑磁电极化率较小值方向移动; 手征参数对位移的影响虽基本上是单调性的, 但在某些情况中较为特殊, 如右旋圆极化波的GH位移在拓扑磁电极化率对位移增强阶段, 手征性也将增强位移, 而在拓扑磁电极化率对位移抑制阶段, 手征性也同时抑制位移.对拓扑绝缘体和手征介质界面GH和IF位移的研究, 为测量拓扑磁电耦合特性及手征电磁交叉极化性质提供了一种光学方法.

在金属板与电介质材料板基底间插入色散特异材料板形成三明治结构, 并对其Casimir作用力进行了研究. 基于Casimir-Lifshitz理论, 通过麦克斯韦应力张量计算了真空涨落的辐射压, 并对三明治结构利用电磁模式传输矩阵方法进行了数值计算分析. 计算结果表明, 原本两板结构中存在的Casimir吸引力, 在插入特异材料板后的三明治结构中将转变为斥力, 从而使轻薄的金属板产生量子悬浮效应。讨论了特异材料板的色散电磁响应特性以及电介质板基底的影响, 结果表明特异材料磁等离子频率越大、磁共振频率越小以及电介质板基底的介电常数越小时, 三明治结构中获得的斥力越大. 此外, 板间距增加到一定范围时, 三明治结构中将出现Casimir平衡回复力.特异材料填充因子越小、三明治结构中层距和层厚越大时, 三明治结构间的回复力会出现在较长距的位置. 三明治结构中的量子悬浮效应与平衡回复力可保证微纳米机械系统稳定性, 展现出基于真空辐射压的应用前景.

提出一种应用于强度调制直接检测光正交频分复用（IMDD-OFDM）传输系统的低开支、高准确度的信道估计算法.该算法充分考虑系统噪声特性，利用梳状导频插入结构，结合符号间平均与子载波间频域线性插值的思想，在低开支导频条件下实现较高的估计准确度.仿真和理论推导结果表明:与传统平均算法和直接线性插值算法相比，基于梳状导频先平均后线性插值的算法估计出来的信道特性更能接近实际信道的.实验结果表明：在误码率为3.8×10－3处，本文所提出的算法仅使用0.78%导频开支即可与使用20%导频开支的平均算法获得相同的接收灵敏度；同时，与传统估计算法相比，该算法与导频开支无关，能较好抗系统中的高斯噪声，获得与真实信道较为接近的估计性能.

板条激光器具有高输出功率和高光束质量的特性，但是其原始出射光束的远场光斑呈椭圆形，而且远场发散角略大，不适合超远距离传输.针对该问题，本文研究了平均输出功率为50 W、单脉冲宽度为6 ns、波长为1 064 nm的板条型激光器发射的光束经过光学变换后通过湍流大气的情况.对板条激光器原始出射光束的x方向(大发散角)选取参量优化的柱面望远镜系统进行扩束，使其与y方向(小发散角)的远场发散角接近，且x方向与y方向的束腰位置在同一位置防止离焦.运用普通球面扩束镜压缩整形光束的远场发散角，最终在外场实验中获得远场发散角小于100 μrad，x、y方向发散角比值小于1.1的激光光束，且接收面上的光斑呈圆形.

Slowing down velocity and controlling time delay of optical pulses in fiber have many potential applications in optical communication systems, and a number of theoretical and experimental studies have been done. In this paper, the transmission spectrum and reflective spectrum of active fiber Bragg grating (FBG) couplers are studied, and the analytic expressions of dispersion and time delay are obtained. By changing the detuning and gain coefficient, different dispersions and time delays in active fiber Bragg grating coupler are obtained. The results show that different detunings and gain coefficients can result in various time delays, and thus tunable time delay could be achieved by changing signal frequency or gain coefficient.

在马纳可夫偏振分集(Manakov PDM)系统中采用偏振分集技术令光脉冲沿着两个正交极化方向传输,能够克服光脉冲的相互干涉,提高通信系统的传输速率.当光脉冲为超短脉冲双曲型孤子时,偏振分集系统就需考虑三阶色散和Kerr色散效应的影响,脉冲的包络满足改进的Manakov耦合方程.高阶色散效应中孤子的相干性可以利用拉格朗日6agrange)方法和微扰理论进行研究.

用旋涂法制备了一种聚合物热释电薄膜,对其进行了红外光谱和X射线衍射分析, 并研究了其热释电响应 特性,结果表明与其他方法(流延法和压膜法)相比,旋涂法制备的聚合物薄膜样品对热响应具有更高的灵敏度, 更适合用作激光与红外辐射探测器材料。

研究了光纤通信中存在损耗的时候, 光孤子的幅度随传距离ζ的变化关系, 结果得出光孤子的幅度随距离呈指数衰减。