利用数值模拟方法, 结合反应动力学和气体输运过程, 研究喷淋式MOCVD反应器中AlN的生长速率和气相反应路径与反应前体流量(NH3和 H2)、进口温度、压强、腔室高度等参数的关系。研究发现: 薄膜生长前体和纳米粒子前体的浓度决定了不同的生长速率和气相反应路径。在低Ⅴ/Ⅲ比(2 000)、高H2流量(12 L/min)、高进口温度(700 K)、低压强(2 kPa)、低腔室高度(5 mm)等条件下, 气相反应路径由加合路径和热解路径并存, 生长速率较高。反之, 化学反应路径则由加合路径主导, 生长速率较低。上述参数对反应路径的影响原因包括: 气体流量(NH3和H2)较大, 反应前体被带出生长区域或被稀释; 低压强和低腔室高度使粒子碰撞频率降低、驻留时间缩短, 进而削弱了寄生反应; 进口温度导致温度梯度的变化。

设计了一种使用阵列波导光栅对分布式光纤布喇格光栅中心波长较大范围变化的解调方法.根据阵列波导光栅各通道的中心波长可随温度变化而改变的特性, 通过控制软件循环地在几分钟内使加在阵列波导光栅的芯片温度从30℃线性增加到90℃, 同时用微机高速采集各通道的数据并分别找出各通道数据的最大值时刻所对应的阵列波导光栅芯片温度, 从而根据其波长温度关系在微机上报告此时各光纤布喇格光栅的中心波长.实验结果表明, 系统有效地解决了分布式解调的问题, 微机以小于10 min的周期报告出每通道0.6 nm范围变化的光纤布喇格光栅中心波长(共40个通道), 测量相对误差小于2%.

针对光纤量子密钥分发(QKD)系统中信号同步的关键问题,提出了一种光同步方案。 发送方通过现场可编 程门阵列(FPGA)产生一定特征的同步脉冲序列驱动同步激光器,产生的同步光和信号光耦合到一根光纤传给 接收方。接收方对同步光进行高速甄别,甄别出的同步脉冲经过高精度延时调整后作为门控信号提供给单光子 探测器；同时在FPGA内使用高频时钟采样同步脉冲序列用以编码,使得双方达到严格同步。该方案具有高精度、 低成本、容错性好的特点,已经成功应用于城域量子通信网络。

建立了一种基于闪耀光纤光栅(BFBG)透射特性的分布式光纤布拉格光栅(FBG)传感器的解调系统。由两个中心波长相近、光栅长度不同的FBG并联组成一个传感探头(FBG1用于参考, FBG2用于传感), 以消除温度对应变测量的影响。将BFBG 两端与加有10 Hz锯齿扫描电压的压电陶瓷(PZT)相固定, 使BFBG的主模和边模发生周期性的同向偏移, 对传感探头的光谱信号进行解调。从BFBG出来的透射光经光电管将光强变化转化为电信号, 用计算机对待测应变量进行实时分析显示。实验表明, 用BFBG进行光谱解调是可行的(微应变测量的分辨率为5 με), 并且成功地解决了温度和应变交叉敏感的问题, 所建立的实验系统稳定可靠, 成本低。

提出了一种基于 FPGA 和 USB 的量子实验控制插件的设计和实现。介绍了量子实验必需的 随机数模块,实验所需控制逻辑的 实现以及上位机通过 USB 对整个实验进行控制的过程,实现了灵活的控制信号输出,外部信号输入,并具有在帧错误的情况下 自动同步的功能。

推导了考虑二、三、四阶色散的高斯脉冲传输方程;利用计算机数值模拟的方法,研究了四阶色散(FOD)对飞秒高斯脉冲在单模光纤中传输特性的影响.模拟结果显示:只有在入射脉冲宽度窄到飞秒量级时,即对应传输速率很高的情况下,FOD对脉冲的影响才明显;FOD导致脉冲形状发生了畸变,畸变特点不同于二、三阶色散;随着初始脉宽逐渐减小,FOD所致的飞秒高斯脉冲畸变经历了一个脉冲仅仅展宽,到展宽脉冲的两翼出现"底座",到展宽脉冲的两翼出现具有微小振荡"底座"的变化过程.

从阵列波导光栅的光栅方程入手，分析了聚合物阵列波导光栅采用电－光效应进行波长调谐的原理，提出了具有单推挽结构和双推挽结构的电－光波长可调谐滤波器．并用Optiwave软件分别对无推挽结构和推挽结构波长调谐器进行了计算机仿真．结果表明：当外加电压从－100V增加到+100V时，前者的波长调谐范围约为5nm，而后者中，单推挽结构的波长调谐范围为约10nm，双推挽结构的波长调谐范围可达20nm．

以包含了三、四阶色散项的耦合非线性薛定谔方程为基础，重点研究了三、四阶色散对交叉相位调制不稳定性的影响。结果表明

从人眼的双目视觉理论出发，研究了在双眼所能观察的视觉空间内，三维物体的信息量、全息图的信息量以及它们之间的关系问题，并给出了具体的计算方法及结果，为全息图信息压缩提供了理论依据和压缩途径。