按照单轴晶体光束传输理论,求得了具有交叉相位艾里-厄米-高斯光束(AiHGB)在单轴晶体中传输时的解析表达式。数值模拟计算结果表明,具有初始交叉相位的AiHGB在晶体中传输时仍是线偏振的,但不一定是传输不变的。具体地讲,有赖于交叉相位系数、光束参数及晶体材料参数,初始交叉相位会引起AiHGB光斑连续转动,在从近场到远场的整个传输过程中总的转动角是90°。并且交叉相位系数足够大时,AiHGB光斑只有纯转动;而交叉相位系数适当小时,AiHGB光斑除了取向转动还有光斑形状变化。这些结果表明通过恰当选择晶体材料(即折射率)和附加交叉相位因子的系数,可以精准调控光束花样形状的取向与结构,也可用于确定晶体材料折射率或测定交叉相位因子的系数。

引入一类新的部分相干光束,其谱相干度或关联结构函数具有余弦-洛伦兹的非传统相关函数形式(即非高斯函数形式),这类部分相干光束满足Gori确定的充分条件,是物理上可实现的光束。基于广义惠更斯-菲涅耳衍射的Collins积分公式,获得了余弦-洛伦兹关联结构函数部分相干高斯光束通过近轴ABCD光学系统传输时其交叉谱密度函数的一般解析表达式,并探讨了光束经过薄透镜聚焦时光强分布的演化特性。结果表明:该类光束在合适的参数条件下能呈现自分裂和自整形等奇异传输特性,且这些传输特性与关联结构函数的性质密切相关; 这类光束的自分裂和束斑形状变化是由关联结构函数中的不同因子产生的。因此,调控这类部分相干光束的关联结构函数分布可以有效调制其相干长度和非均匀性,从而可操控光束传输行为。该研究结果为实现4个正方形光束提供了可能方案,在工程技术领域具有重要的应用前景。

基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式，推导了双曲正弦-高斯光束通过像散透镜聚焦的场分布解析表达式，并用数值计算研究了双曲正弦-高斯光束在像散透镜焦平面上或焦平面附近的光强分布与相位特性。理论分析与数值计算结果表明，选择适当的光束参数与像散透镜结构参数，可以使双曲正弦-高斯光束经像散透镜后转换为具有涡旋的暗空心光束，其拓扑荷指数为1。此外，还对影响场强度分布与相位分布的光束参数与透镜参数进行了分析讨论。特别地，透镜的像散是双曲正弦-高斯光束经像散透镜聚焦产生暗空心涡旋光束的关键控制因素，利用合适的像散透镜可获得相当长度的理想暗空心光管。

基于原子作双光子共振跃迁的原子场缀饰态,讨论了驻波腔场中两能级原子的量子化平移运动与原子内态布居间的相互影响.结果表明原子平移运动敏感地依赖于原子的内态布居.特别当原子处于两内态等权重同相位叠加态时,平移运动呈现出很稳定的特征.

引入了高阶双曲余弦-高斯光束,结果表明这类光束在一定参数条件下呈现平顶光束特征.这类光束可用偏心高斯光束或双曲余弦-高斯光束的相干叠加而得到,因而也是傍轴波动方程的解,并讨论了它们在一阶光学系统中的传播性质.

考察了双曲余弦平方-高斯光场在一阶光学系统中的传播性质,发现在近场衍射区(Fresnel衍射区),其光场强度分布几乎与输入平面上的场强分布结构没有差别,输入平顶场强分布仍呈平顶场强分布结构.

利用激光与DNA分子相互作用的动力学模型,借助适当的数值方法,讨论了系统动力学演化及相空间特性.结果表明:高频激光可使DNA分子的运动状态发生变化;特别地,相空间分析表明,高频激光的作用会使DNA分子运动在一些特定状态之间转变.从而可说明高频激光作用下DNA分子呈现新的有序运动现象.

基于迭加原理,引入了利用双曲余弦-高斯光束的相干迭加而得的新光束,结果表明这类迭加光场的场强分布在适当参数条件下可具有平顶结构,并且分析了这类迭加所得的平顶光束的束传播因子与束参数的关系.

讨论了高Q饱和克尔(Kerr)介质腔中单个两能级原子与单模光场发生双光子相互作用时原子动力学行为的演化。