为了设计高品质、高性能的光学滤波器件, 采用传输矩阵法, 研究左右手材料构成的光子晶体(HL)mDl(LH)m的窄带和宽带通道双重光学滤波功能, 并进行了计算机仿真。介质层H是左手或右手材料时, 随着排列周期数m增大, 在频率ω/ω0奇数倍处均出现单条窄透射峰; 当m不等值变化时, ω/ω0奇数倍处透射峰透射率均下降且下降速度相同, 而ω/ω0偶数倍处通带透射率不变; H为左手材料时, ω/ω0偶数倍处还出现通带, 且m越大透射峰或通带越窄, ω/ω0奇数倍处及周围还出现多条窄透射峰。结果表明, 光子晶体由左右手材料组成时将得到更好的宽、窄带双重光学滤波效果及调制方法。该研究对新型光学滤波器件的研究和设计具有指导作用。

消费品是人类生活和工作的必需品，其 品质关系到每个人的健康和安全，同时也是政府监管部门和工厂企 业需要进行质量监控的重要对象。汇总了近些年来近红外技术在 农产品、药品、饲料和纺织等多个消费品领域的研究现状和应用情 况，并对近红外光谱仪器的进展和现状进行了简要介绍。最后，根 据实际检测工作的需要以及发展现状对近红外技术的研究和应用 情况提出了几点展望。多项研究结果表明，作为一种快速、高 效、环保的检测技术，近红外光谱技术必 将随着人们进一步的深入研究而得到大范围的推广和应用。

棉、麻纤维鉴别是纺织纤维定性分析的一个难点。它对检测人员的要求高，且检测结果易受人为因素影响。通过用相关分析法和峰强比值法对棉、麻的中红外光谱与反映棉、麻晶体结构的结晶度和取向度指标进行综合分析，得到了棉和麻的特征光谱和基准光谱。由于棉、麻的取向度存在显著差异，选取取向度的中红外特征波长，然后通过回归分析，得到了取向度与棉、麻中红外光谱的回归方程。该回归方程即可对棉、麻进行区分。该方法简便、快速、无损而且环保，无纺织背景的检测人员也可在1～2 min内得到检测结果。研究结果表明，该方法可有效简化棉、麻鉴别实验，从而提高工作效率。

增大频域光学相干层析术(FDOCT)成像深度是扩大FDOCT 应用范围的一个关键。主要研究了基于像素平移法提高频域OCT 成像深度的问题。讨论了像素平移法的基本原理，阐述了频域OCT 理论最大成像深度与电荷耦合元件(CCD)像素数的关系。通过点扩散函数实验、5 层盖玻片成像实验以及手指皮肤的活体成像实验验证了像素平移法对于提高频域OCT 成像深度的作用。手指皮肤的成像实验表明256 个像素点的CCD 和512 个像素点的CCD 采用像素平移法后实际成像深度分别增加到了原来的1.98 倍和1.12 倍。Matlab 软件模拟验证方法为频域OCT 系统中CCD 的像素数选择提供了参考。

从理论上研究了电子-声子相互作用对正切平方量子阱中光吸收系数的影响,首先利用微扰论方法求出考虑极化子效应时正切平方量子阱的波函数和能级,然后利用密度矩阵算符理论和迭代法得到光吸收系数的解析表达式,最后以典型的GaAs/AlGaAs 正切平方量子阱为例进行数值计算。结果表明,极化子效应对线性吸收系数、三阶非线性吸收系数和总吸收系数都有显著的影响,在相同光强的情况下极化子效应使光饱和吸收现象更加明显;考虑电声相互作用后,总吸收系数的改变量随着势阱宽度b的减小和势阱深度V0的增加而增大。

研究了正切平方势阱中的子带光吸收,用量子力学中的密度矩阵算符理论和迭代法推导出了 正切平方势阱中线性和三阶非线性光学吸收系数的解析表达式,并以典型的GaAs/AlGaAs正切平方量子 阱为例进行数值计算。计算结果表明,该势阱中的势阱宽度b、 势阱深度V0和入射光强I对吸收系数有很大影响。随着势阱宽度b的增加和势阱深度V0 的减小,总吸收系数的峰值减小并且向低能方向移动。随着入射光强I 的增加,总吸收系数会减小,出现了光饱和吸收现象,同时吸收谱线的线宽随着入射光强的增大而增大。

用量子力学中的密度矩阵算符理论推导出了正切平方量子阱中三次谐波产生的解析表达式,并以典型的GaAs正切平方量子阱为例进行数值计算。计算结果表明,该势阱中的三次谐波系数与势阱深度V0、势阱宽度b和弛豫常数Γ有关。通过调节V0、b和Γ可以获得比较大的三次谐波系数,从而为实验研究和实际生产提供必要的理论依据。