3～5 μm 中红外激光处于大气的窗口波段，在光谱学、遥感、医疗、环保及**等诸多领域都有重要的应用价值和前景。因此对该波段激光器的研究是目前国际上的热门课题。简要介绍了3 种产生中红外激光的方法，分别为：基于非线性理论技术、量子级联技术以及晶体掺杂离子技术，并分别指出了它们的发展趋势。

超薄多晶硅薄膜具有优异的压敏特性。铝诱导层交换(ALILE)制备多晶硅薄膜具有成膜温度低薄膜性能优良等特点。利用ALILE方法在玻璃基底上低温条件下制备了50 nm超薄多晶硅(poly-Si)薄膜, 并对薄膜微观结构及压阻特性进行了研究。Raman光谱在521 cm-1出现尖锐、对称的特征峰, 表明超薄多晶硅薄膜晶化状态良好。此外, 在拉曼光谱480 cm-1处没有明显出现a-Si的Raman特征峰也说明制备的poly-Si薄膜样品完全结晶;XRD光谱表明ALILE制备薄膜在(111)和(220)晶向择优生长, 晶粒尺寸约5 μm;霍尔效应测试结果表明: ALILE制备薄膜为p型掺杂, 空穴浓度为9×1018～6×1019 cm-3;压阻特性研究表明: ALILE超薄多晶硅薄膜应变系数(GF)达到了60以上, 且与薄膜厚度相关;应变温度相关系数(TCGF)在-0.17～0%℃范围内;电阻温度相关系数(TCR)在-0.2～-0.1%℃范围内。ALILE超薄多晶硅薄膜具有GF大、TCGF小和TCR小等特点。因此, 有望在压力传感器领域得到应用。

提出一种新型的基于三粒子3×2×2 维非对称纠缠量子信道可控密集编码方案。控制者(Charlie)对其手中2维粒子进行局域测量控制信 息发送者(Alice)和接收者(Bob)量子态塌缩,调控Alice和Bob量子态纠缠,实现Alice和Bob 3×2 维非对称量子信道纠缠调控。计算了Alice和Bob非对称密集编码平均信息传送量。分析表明, Charlie通过调节测量角θ 的大小可以控制Alice和Bob平均信息传送量。利用三粒子最大纠缠程度的3×2×2 维非对称纠缠量子信道, Charlie可以控制Alice和Bob密集编码传送信息量高于2比特,方案是高效的; 对于非最大纠缠程度的量子信道,传送信息量受到Charlie测量角θ 和三粒子量子态纠缠系数β共同调控。

对亚硝酸钠化的高铁血红蛋白进行了拉曼光谱特性的研究。 实验中将正常血红蛋白用亚硝酸钠氧化为高铁血红蛋白, 通过测定不同比例高铁血红蛋白/总血红蛋白的拉曼光谱变化研究高铁血红蛋白的拉曼光谱特异性改变, 并对不同比例高铁血红蛋白/总血红蛋白在1 586, 1 605和1 637 cm-1处的拉曼强度进行线性拟合, 以实现其定量检测。 结果显示, 亚硝酸钠与血红蛋白的摩尔比为3.5∶1时可以获得完全氧化的高铁血红蛋白, 其拉曼特征峰在499, 1 340, 1 562, 1 622 cm-1附近; 不同比例高铁血红蛋白/总血红蛋白在1 586, 1 605和1 637 cm-1处拉曼强度的线性拟合相关系数R2分别为0.972 84, 0.997 97和0.991 26, 显示出很好的线性关系。 研究表明, 与正常血红蛋白相比, 亚硝酸钠化高铁血红蛋白的拉曼光谱具有特异性改变, 其拉曼特征峰的位置和强度随着高铁血红蛋白/总血红蛋白比例的变化而相应发生改变, 且比值与拉曼强度存在着线性相关关系, 为临床上高铁血红蛋白血症的拉曼光谱检测与量化研究提供了理论基础。

为满足多工位或多工种的激光加工需求，以Nd:YAG脉冲激光器为光源，提出了双工位加工的实施方案，设计出能实时改变激光光路的双工位分光装置，以及能对系统进行控制的系统控制电路，并确定了系统的工作流程及工作时序。最终实现与单工位时等功率输出的双工位系统。为检验实际加工效果，对AZ91D镁合金和3003铝合金分别进行了熔覆和焊接试验，并利用扫描电子显微镜（SEM）和电化学测量系统分别检测熔覆试样的熔覆层与基体结合界面的特征及耐腐蚀性，同时对焊接试样的显微硬度及拉伸性能进行检测。结果表明，熔覆后，熔覆层与基体结合良好，熔覆层组织致密、无裂纹和孔洞,自腐蚀电位比基体提高1.18V，腐蚀电流降低约5个数量级；焊接后，铝合金的硬度变化范围为HV4.927～54，抗拉强度约为母材的82.3%，与单工位加工系统相比，加工效率提高了24.6%，取得了较好的加工效果。

运用软件模拟和理论计算的方法分析了In含量对发光二极管光电性能的影响, 研究了In含量与光谱功率密度、量子阱中载流子的浓度、辐射速率、发光功率等之间的关系。分析结果表明: 电子泄漏与能带填充是影响光电性能的主要原因。当In含量较低时, 随着电流密度增大(＜8 kA/cm2), 光谱发生蓝移程度相对较小, 但电流密度太大(＞8 kA/cm2)会造成电子泄漏, 发光功率降低; 而当In含量较高时, 随着电流密度增大, 光谱发生蓝移程度相对较大, 但在电流密度较大时, 会获得较高的发光功率。因此, 为了使InGaN/GaN发光二极管获得最大量子效率与发光效率, 应该根据电流密度的大小(8 kA/cm2)来选择In含量的高低。

针对现有激光器多光路加工特点, 采用Nd∶YAG脉冲激光器为光源, 研制出激光器双光路输出分时控制系统。提出了具体的分时分光技术方案, 设计出能够实现分时分光的分光装置, 以及对装置的工作状态进行实时控制的分时控制电路, 并确定了系统的程序流程。在不降低输出功率的前提下, 实现了激光在不同时间、不同输出端口的输出, 完成了分时分光。为避免因分光装置抖动而造成的光纤损坏, 利用黑色相纸对光斑进行采样。结果表明: 在全反镜改变位置后至激光输出, 延时300 ms为最佳时间。该系统能实现激光的时分复用、动态分光, 满足了多光路输出需求; 而且系统的扩展能力强, 能够根据实际激光加工状况, 为激光加工设备的改进和升级提供思路。

利用连续运转二氧化碳激光器的9R(22)输出谱线泵浦重水气体(D2 O)分子 可以产生波长为385 μm,频率为0.78 THz的连续激光辐射输出, 采用半经典理论分析方法并结合三能级系统模型可以对此激光过程进行有效的分析,通过合理近 似简化了求解过程,得到了光场中太赫兹激光信号增益系数Gs和泵浦光信号吸收系数Gp的解析表达式, 通过对求解结果的分析,计算出产生THz激光振荡的泵浦阈值条件为6.24×10－3 W/mm2。一般情况下, 在泵浦激光输出光斑面积为0.25 mm2时,要求泵浦激光谱线的输出功率达到1.6 mW以上才能形成THz激光辐射。

运用软件模拟和理论计算的方法分析了量子阱宽度的变化对量子阱束缚态能级与光电性能产生的影响, 建立了束缚态分裂能级理论模型。分析结果表明: 当量子阱宽较窄时, 极化效应导致的能带弯曲是光谱红移的主要原因, 而电子泄漏是导致效率下降的主要原因; 当阱宽较大时, 能级填充是导致光谱红移的主要原因, 俄歇复合与载流子离域是导致效率下降的主要原因。由本文得出, 当量子阱宽为2.5~3.5 nm时, InGaN/GaN发光二极管获得最大内量子效率与发光效率。

将光学相干层析(OCT)成像技术应用于牙釉质矿物质密度(MD)的定量测量。该测量是基于骨组织的OCT光衰减系数(OAC)与MD的线性关系来实现的。用OCT扫描密度范围为1.28~1.9 g/cm3的羟基磷灰石（牙釉质主要成分），从OCT图拟合出它们各自的OAC, 并绘制OAC与MD直线作为校准直线；用OCT扫描牙釉质并从图中拟合出牙釉质的OAC；从校准直线中获取对应的MD。测量结果显示：正常牙釉质的MD范围为2.5~3.1 g/cm3，此值与相关文献结果相符；而龋齿牙釉质的MD都比较小，约为2.0 g/cm3。实验表明OCT是一种高灵敏度的无损成像技术，在早期龋牙的定量研究和临床诊断方面具有潜在的应用前景。