狄拉克半金属是一种全新的拓扑量子材料, 因具有丰富而有趣的光学性质而受到人们的广泛关注。论文构建了基于狄拉克半金属Cd3As2、CdTe介质膜以及空气缺陷层组成的一维光子晶体, 采用传输矩阵理论模拟并揭示了光子晶体的反射率与透射率随温度、入射光波长以及入射角的演变规律。研究结果表明, 选择合适的结构参数, 光子晶体能够在中红外波段形成光子带隙, 随着温度的升高, 光子带隙的宽度逐渐变窄, 带隙波长范围内的反射率和透射率均逐渐减小; 当入射光为斜入射时, 随着入射角的增加, 光子带隙的带边和中心波长均发生蓝移, 对于p偏振光, 光子带隙的宽度逐渐减小, 而对于s偏振光, 光子带隙的宽度几乎不受入射角的影响。

针对传统内调制光频域反射(OFDR)分布式传感系统中扫频激光存在的频率变化非线性问题及其造成的信噪比降低问题, 提出了基于光IQ调制的光频域反射系统, 分析了光IQ调制扫频基本原理和光频域反射传感系统基本原理, 搭建了基于光IQ调制器的扫频激光生成系统和OFDR温度变化定位实验系统, 通过光IQ调制器对稳频激光进行调制以生成线性扫频激光, 并将线性扫频激光导入OFDR系统实现对待测光纤上温度变化的定位检测。实验结果证明, 基于光IQ调制器的OFDR系统可以准确定位待测光纤上的温度变化位置, 在1000m光纤上定位误差为0.0606m。研究表明, 基于光IQ调制的光频域反射系统可以实现中长距离的高精度温度变化定位传感。

针对传统外调制光频域反射 (OFDR)系统空间分辨率较差的问题, 提出了基于IQ调制OFDR系统的方法。分析了OFDR系统基本原理及IQ调制扫频原理, 采用IQ调制器调制稳频激光器产生线性扫频光, 建立了基于IQ调制的OFDR系统仿真模型; 通过改变局部后向散射光相位以模拟待测温度或应变变化, 并提出差分FFT解调算法实现对待测参量的快速定位检测。仿真结果表明, 模型可以准确检测与定位施加在传感光纤上的模拟待测参量, 并在传感距离为100m长的光纤上实现了0.23m的空间分辨率。研究证明, 该系统优化了空间分辨率, 降低了解调算法复杂度, 提高了参量检测准确度, 从而为光频域反射技术在短距离高空间分辨率应变、温度等参量检测方面的应用提供理论依据和测量方法。

作为一种新型拓扑材料，外尔半金属及其光学性质是当前凝聚态物理以及光学领域的研究热点。根据人们的最新研究成果，介绍了第一类与第二类外尔半金属界面上菲涅尔反射系数的计算方法，模拟并揭示了不同化学势下菲涅尔反射系数随入射角θi和狄拉克锥倾斜度αt的演变规律。研究结果表明，随着化学势和狄拉克锥倾斜度αt的变化，第一类与第二类外尔半金属的反射系数以及布儒斯特角呈现出不同的演变规律。理论上可以通过化学掺杂并测量外尔半金属界面上的菲涅尔反射系数来判断外尔半金属的种类。

针对马赫泽德干涉系统振动事件定位性能有待改进的问题, 构建了双路马赫泽德振动检测系统, 分析了时延估计振动定位原理, 提出了用于双路探测信号时延估计的广义互相关算法, 增加了信号频域分析的灵活性和可行性, 通过数字滤波减小了系统的定位误差。实验结果表明, 系统可以准确检测与定位施加在传感光纤上的方波信号、冲击信号及敲击信号, 并在传感距离为940m长的光纤上实现了小于20m的定位误差和可重复的稳定检测。从而为光纤振动传感技术在矿业与工业等领域的推广应用提供了一种新的解决思路。

根据RCWT(严格耦合波理论)和等效介质理论, 提出了在可见光波段的基于半导体材料氮化铟的亚波长光栅导模共振滤波器的结构设计和仿真方法, 并探讨了滤波器反射谱对光栅参数的敏感性。在维持滤波器高峰值反射率、低旁带和窄线宽不变的条件下, 利用其对光栅周期的敏感性, 结合仿真提出了利用微机电系统梳齿驱动器改变光栅周期(ΔT为0~99.7 nm)从而线性地控制共振波长输出(调谐范围为23 nm), 实现了半高全宽小于1.15 nm的可调谐反射型导模共振滤波器。

对基于马赫-曾德尔干涉技术的光纤压力和温度传感特性的进行了研究。利用自制的全光纤干涉仪,对不同温度条件下的压力变化和不同压力下的温度变化引起的光功率的变化进行了测量和分析,给出该系统在无压力时温度测量范围是39~46 ℃;1 N压力下,温度在40~45 ℃变化时,温度线性灵敏度为-4 078.7 nW/℃,线性相关系数为0.976 6。45 ℃时,光功率随压力变化灵敏度为-1.162 1 μW/N,线性相关系数0.989 3。结果表明系统在40~45 ℃和0~1 N范围内,具有较好的温度和压力检测特性。

由于五角棱镜两B棱的投影夹角对第二光学平行差影响倍率较大且加工过程中无法测量该夹角，从而导致棱镜加工合格率较低。通过分析侧面垂直度误差及Δ45°对五角棱镜光学平行差的影响，提出一种新的五角棱镜加工工艺方法：利用最后一个加工面对前3个已加工面存在的角度误差进行一次性补偿，从而降低了对各加工面的加工误差要求。实践证明：该方法能够有效地提高五角棱镜加工的合格率和生产效率，减小加工难度，并能显著降低对加工和检测设备的精度要求。

目的 观察竹红菌素B(HB)微乳剂型和脂质体剂型对荷瘤小鼠的光动力效应,并比较两者作用是否相同.方法 昆明小鼠双侧胸皮下接种S180肉瘤腹水瘤液制成肿瘤模型.实验分为6组,每组6只小鼠.对照组(不作PDT处理);HMME组(10mg/kg,给药1h后照光);脂质体-1组(给药1h后照光)和脂质体-6组(给药6h后照光);脂肪乳-1组(给药1h后照光)和脂肪乳-6组(给药6h后照光),后4组HB剂量皆为1.5mg/kg,尾静脉给药.激光波长532nm,功率密度为100mW/cm2,能量密度100J/cm2.测量治疗前后瘤体大小,7d后取材进行病理组织学检查.结果 PDT治疗后,肿瘤体积无缩小.HMME组肿瘤表面坏死轻,镜下皮肤和肿瘤浅层出现坏死,坏死灶周围有大量炎性细胞.两种HB剂型1 h组全部出现较重的肿瘤坏死,呈黑色,范围较肿瘤小.镜下皮肤及肿瘤的坏死,坏死灶周围有大量炎性细胞浸润,部分炎性细胞侵入未受破坏的肿瘤组织.两种HB剂型6h组8只小鼠中有6只肿瘤表面无坏死,镜下在正常皮肤下、肿瘤深部有明显的坏死,呈椭圆形,坏死灶周围及皮下有大量炎性细胞浸润,并侵入未受破坏的肿瘤组织.结论 HB的微乳和脂质体剂型都有一定的光动力效应,作用相近,HB是一种有开发潜力的光敏剂.