光谱发射率是一个重要的热物性参数, 在辐射测温、 热传输计算等领域有着广泛的应用。 钨作为一种重要的金属, 关于其光谱发射率的研究报道较少。 利用黑体炉、 傅里叶红外光谱仪、 加热装置和光学系统搭建了一套能量对比法光谱发射率测量装置, 该装置能够测量3～20 μm的光谱发射率, 测量装置的整体不确定度优于5%。 利用该装置测量了纯钨在4个温度点（573, 673, 773和873 K）的法向光谱发射率, 重点探讨了氧化、 温度、 波长和加热时间对纯钨光谱发射率的影响。 研究结果表明： 纯钨在表面未氧化的情况下, 光谱发射率在几个温度点的变化规律基本一致, 且数值相差较小, 而当其表面发生氧化后光谱发射率迅速增加, 在某些波长处出现了强烈的振荡。 表面未氧化时纯钨的光谱发射率受温度的影响较小, 随着温度的增加仅出现微小的增加, 但是当表面发生氧化后, 随温度的升高而迅速增大。 纯钨的光谱发射率整体上随着波长的增加而减小, 但是当表面发生氧化后, 由于表面氧化膜与钨金属基底发生干涉效应, 在4, 9, 12.5和16.5 μm处均出现了峰值。 在573和673 K, 纯钨的光谱发射率随着加热时间的增加无明显变化。 然而, 随着温度的升高, 在773和873 K时, 光谱发射率随着加热时间增加而增大, 在773 K时光谱发射率随加热时间的增加增幅较大, 因为在该温度点, 纯钨表面刚开始发生氧化, 氧化速率较大, 在873 K时光谱发射率随加热时间的增加增幅较为平缓, 并且随着加热时间的增长呈现稳定的趋势。 综上, 纯钨的光谱发射率在温度较低和表面未氧化时较为稳定。 随着温度的升高, 当表面发生氧化后, 光谱发射率迅速增大, 并且在多个波长位置出现了强烈的振荡。 由此可见, 纯钨光谱发射率受温度、 波长、 加热时间的影响较大, 在实际应用过程中, 特别是在辐射测温过程中, 如果把纯钨的光谱发射率看做常数将会带来较大的测量误差。 该研究将进一步丰富钨的光谱发射率数据, 并为其在科学研究和应用中提供数据支持。

纯铁的光谱发射率受温度的影响很大, 尤其是在大气环境中, 由于温度升高加剧了表面的氧化, 导致其光谱发射率发生了“无规律”变化。 基于基尔霍夫定理, 利用研制的反射法光谱发射率测量装置对纯铁1.55μm波长的光谱发射率进行了系统的研究, 探讨了温度、 加热时间等因素对纯铁光谱发射率的影响。 研究结果表明: 纯铁的光谱发射率随着温度的升高而增大, 并且在一定的温度下出现了峰值和谷值, 通过分析有氧化层时金属的发射率模型, 解释了这种现象的发生。 恒温长时间测量结果表明, 在不同的温度下, 加热时间对光谱发射率的影响不同。 研究结果将进一步丰富纯铁的光谱发射率数据, 并为其光谱发射率在大气环境中的应用提供了实验依据。

讨论了三能级原子在消逝波光场作用下的Sisyphus冷却和几何冷却机制, 通过蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法分别模拟了消逝波光场在方锥形势阱和圆锥形势阱两种情况下对原子冷却的动力学过程, 并计算了原子在不同的失谐量、激光功率及消逝波的判断宽度下的冷却情况。 结果表明, 增大消逝波的激光功率能有效地减少原子的损耗, 但对冷却结果影响不大； 而消逝波的判断宽度不够宽时, 结果偏差较大； 对于方锥形势阱, 失谐量越小, 原子的最终温度也越低； 在其它条件相同的情况下, 方锥形势阱比圆锥形势阱更有效, 原子能达到更低的温度和更高的密度, 因而在原子光学, 如原子干涉仪、 原子激光等应用中更为有用。

讨论了螺旋波的特性,利用计算机模拟螺旋波与平面波干涉形成的光学位错图案制成光栅。利用不同阶次的位错光栅得到了不同暗斑尺寸的中空光束。