构造了五态叠加多模泛函量子叠加态光场|ψ(5)(fj)〉q。利用多模压缩态理论,研究了态|ψ(5)(fj)〉q 的广义电场分量在其不等强度非对称叠加条件广义非线性不等幂次Nj次方振幅压缩特性。结果发现:① 对于态|ψ(5)(fj)〉q的不等强度非对称叠加情形,在一定条件下,态|ψ(5)(fj)〉q的广义电场分量就可呈现出任意次不等幂次且周期性变化的广义非线性Nj次方振幅压缩效应;② 态|ψ(5)(fj)〉q的多模泛函相干态中各模经典振幅和经典相位等的空间任意分布特征以及经典强度和经典振幅的任意非对称空间分布特征将对其不等幂次振幅压缩效应的压缩结果及压缩程度等产生直接的影响;③ 态|ψ(5)(fj)〉q的广义非线性不等幂次振幅压缩效应的研究结果和结论具有普遍的理论意义。

构造了由多模真空场|｛0j｝〉q和四个一般多模泛函相干态|｛f(m)j(x,y,x)｝〉q (m=1,2,3,4)这五个态任意线性叠加而成的五态叠加多模泛函量子叠加态光场|ψ(5)(fj)〉q 。利用多模压缩态理论,研究了态|ψ(5)(fj)〉q 的广义电场分量在其不等强度准对称叠加条件广义非线性不等幂次Nj次方振幅压缩特性。结果发现:① 态|ψ(5)(fj)〉q是一种普遍意义上的五态叠加多模泛函非经典光场;对于态|ψ(5)(fj)〉q的不等强度准对称叠加情形,无论压缩次数Nj取偶数还是取奇数,在一定的条件下,态|ψ(5)(fj)〉q 的广义电场分量就可呈现出任意次不等幂次且周期性变化的广义非线性Nj次方振幅压缩效应;② 态|ψ(5)(fj)〉q的多模泛函相干态中各模经典振幅和经典相位等的空间任意分布特征以及经典强度和经典振幅的任意非对称空间分布特征将对其不等幂次振幅压缩效应的压缩结果及压缩程度等产生直接的影响。

利用传输矩阵方法，从理论上研究了三缺陷层一维光子晶体的光学性质．在缺陷层间距足够大以致于出现缺陷态简并的情况下，调节第一或第三个缺陷层的光学厚度，光子晶体缺陷态的透射率会发生最大程度的变化．这种结构可同时具有窄带滤波器和光开关的功能，据此提出了一种低阈值光开关的设计．把折射率可调的向列型液晶作为晶体的第三个缺陷层，并用4×4传输矩阵方法计算了其缺陷态透射率与电场电压的关系．

利用多模压缩态理论研究了由多模复共轭相干态、多模复共轭虚相干态和多模真空态的线性叠加所组成的三态叠加多模薛定谔猫态纠缠光场的广义非线性不等幂次高次差压缩特性。结果发现：①真空场对此猫态光场的不等幂次高次差压缩效应没有影响；②在一定条件下，此猫态光场的两个正交相位分量可分别呈现出不等幂次高次差压缩效应；③而在另外的条件下，此猫态光场的两个正交相位分量则可同时出现上述的不等幂次高次差压缩效应，这是一种与测不准关系相悖的现象，称此种现象为“双边差压缩”效应。

根据量子力学中态的线性叠加原理,构造了由多模复共轭相干态|{Z*j}〉q(j=1,2,......q)、多模复共轭虚相干态|{iZ*j}〉q和多模真空态|{0j}〉q的线性叠加组成的第Ⅲ类三态叠加多模叠加态光场|ψ(3)3〉q.利用多模压缩态理论,研究了态|ψ(3)3〉q广义磁场分量(即第一正交相位分量)的广义非线性等幂次高次和压缩特性.结果发现:当腔模总数q与压缩次数N之积qN取偶数时,态|ψ(3)3〉q广义磁场分量在一定条件下可分别呈现出周期性变化的、广义非线性等幂次奇数模-偶数次、偶数模-奇数次或偶数模-偶数次的高次和压缩效应.

构造了由多模复共轭相干态|{Z*j}〉q、多模复共轭虚相干态|{iZ*j}〉q(j=1,2,…q)和多模真空态|{0j}〉q线性叠加所组成的第Ⅲ类三态叠加多模叠加态光场|ψ(3)3〉q.利用多模压缩态理论,研究了态|ψ(3)3〉q中广义电场分量(即第二正交相位分量)的广义非线性等幂次N次方H压缩特性.发现:态|ψ(3)3〉q是一种典型的三态叠加多模非经典光场;当腔模总数q与压缩次数N之积q*N为偶数时,在一定条件下,态|ψ(3)3〉q的广义电场分量可分别呈现出周期性变化的广义非线性等幂次奇数模-偶数次、偶数模-奇数次、偶数模-偶数次N次方H压缩效应.

利用多模压缩态理论,通过数值计算研究了高Q Kerr介质腔中非关联双模相干态光场与V型三能级原子相互作用系统中双模光场的不等幂次高次和压缩效应,分别绘出了两模光场第一模i次方第二模j次方不等幂次和压缩度的第一正交分量(Sh1ij),第二正交分量(Sh2ij)的时间演化曲线.结果表明:1)Kerr介质的存在和嵌放在介质中的V型三能级原子是产生双模光场不等阶和压缩效应的物质条件,二者缺一不可.2)腔中光场和原子发生光子交换是导致双模光场不等幂次和压缩效应的微观机制.3)在不考虑坐标度的情况下,不同条件下的时间演化曲线呈现非常相似的"崩坍-复原-凹谷"式结构,且复原区的波型振荡次数及凹谷区的振荡下降和振荡上升型式一样.4)在χ以及〈n1〉,〈n2〉不变的条件下,不等幂次高次和压缩度时间演化曲线的崩坍-复原-凹谷式结构的持续时间随压缩阶次的升高而缩短,压缩度随压缩阶数的升高而迅速下降.5)在平均光子不变(即〈n1〉,〈n2〉恒定),但Kerr介质不同(即χ变化)的条件下,不等幂次高次和压缩度曲线的周期随Kerr介质的三阶非线性极化系数χ的增加而缩短,幅度则不受Kerr介质的三阶非线性极化系数变化的影响.6)不等幂次高次和压缩效应的持续时间等强烈地依赖于Kerr介质的非线性程度,χ越大不等阶和压缩效应持续时间就越短.在相同压缩幂次的情况下,不等幂次高次和压缩度演化曲线正向幅度随平均光子数的增大而增大.

构造了由多模复共轭相干态|{Z*j}〉q、多模复共轭虚相干态|{iZ*j}〉q和多模真空态|{0j}〉q这三态的线性叠加所组成的第Ⅲ类三态叠加多模叠加态光场|ψ(3)3〉q.利用多模压缩态理论研究了态|ψ(3)3〉q中广义磁场分量的任意偶数次广义非线性等幂次N次方Y压缩特性.结果发现:在压缩次数N取偶数,只要各模的初始相位φj(j=1,2,3,…,…,q),态间的初始相位差(θi-θ2)(i=1,3)和各单模相干态光场平均光子数R2j之和qj=1R2j分别满足各自的取值条件,态|ψ(3)3〉q的广义磁场分量(即第一正交相位分量)就可呈现出周期性变化的、任意偶数次的广义非线性等幂次N次方Y压缩效应.

根据量子力学中态的线性叠加原理,构造了由多模复共轭相干态|{zj{iZj*}>q及多模真空态|{0j}>q线性叠加所组成的第Ⅲ类三态叠加多模叠加态光场|ψ3(3)>q.利用多模压缩态理论,研究了态的广义非线性不等幂次Nj次方H压缩效应.结果表明,仅当各模的压缩次数之和为偶数时,各模初始位相ψj(j=1,2,…,q)与各模压缩次数Nj的乘积Njψj之和及态|ψ3(3)>q中任意两态间初始位相差(θi-θj)(i,j=1,2,3)满足一定的条件下,态|ψ3(3)>q的第一和第二正交相位分量分别可呈现周期性变化的、任意次的广义非线性不等幂次Nj次方H压缩效应.

导出了由两种材料构成的多量子阱光波导的模式截止方程，并讨论了Si衬底上生长的应变GexSi1-x/Si多量子阶光波导的模式截止特性。