应用多重散射方法计算了二维介质柱构成的非晶光子材料的缺陷态.在非晶光子材料中抽掉不同位置的圆柱会产生频率不同的缺陷模,但缺陷模的能量都是非常局域的,能量基本上集中在以缺陷波长1/3为半径的圆内.这表明非晶光子材料中形成的缺陷模不仅具有周期性光子晶体的缺陷模的强局域化特征,同时缺陷模更富于变化.

建立了能精确测量基于单细胞水平的细胞透过率的微区透射反射光谱仪,应用此装置测量了衣藻细胞和白血病人未加药处理以及药物处理后48小时的白细胞的透过率曲线.测量结果表明:1)衣藻细胞的吸收峰值与叶绿体的吸收峰值相一致,说明衣藻细胞中吸收光能的细胞器主要是叶绿体;2)两种白细胞的透过率存在明显的差异,说明药物使癌细胞发生了改变.这对于研究怎样有效提高光合作用效率以及临床医学研究中细胞鉴别和药物筛选具有重要的指导意义.

计算了双层介质球体的光作用力。 结果表明, 双层结构内外层相对折射率和相对厚度的变化都将影响光作用力的大小。 特别是当内层折射率大于外层折射率时, 减小内层半径可得到一较小区域, 在此区域光镊系统刚度将得到有效提高, 可实现对双层介质球体的稳定束缚； 而当内层折射率小于外层折射率时, 随内层半径的减小, 介质小球可能有两个稳定平衡点出现。

由于可实现对生物样品的非接触、无损伤操纵及可进行微作用力、微小位移的定量测定等优点,光镊已引起人们的热切关注,并作为一种新兴的技术手段正日益广泛地在生物医学研究领域得到广泛应用.光作用力的理论分析与数值计算对光镊系统的建立及实验操作具有指导性的意义,因此人们对光作用力的理论进行了广泛的研究与讨论.出于定量计算的可行性考虑,以往对光作用力的计算均采用均匀介质球体来作为计算模型.但是在具体的实验中,操作对象,如象细胞这样的生物样品不是均匀球体,其中,细胞膜、细胞质及细胞核折射率有着较大差别.所以,针对生物样品的层状结构建立合适的计算模型具有重要的实际意义.此外,由于在细胞骨架蛋白及膜体系特征等研究过程中,通常需要人为地在样品上粘接一介质球体以实现对生物样品的操纵,及对其动态特性进行观察,所以层状结构对光作用力影响的研究也有助于寻找合适的介质球体结构,以便使光能得到充分利用.……

CCD(charge-coupled device)具有噪声小、动态范围大、采集信号以数字方式存储,易于后续处理等特点.随着半导体集成、计算处理及相关电子技术的发展,CCD已在成像、监控、航空航天遥感、工业检测等众多领域得到了广泛的应用与发展.针对实际需要,我们对CCD在微小位移测量系统中的应用进行了研究.由于CCD像元具有一定的几何尺寸,所以从CCD获取的图像具有局部积分平滑、采样离散化等特点.这样,从连续摄取的照片中所提取目标对象的位移信号精度势必会受到CCD像元尺寸的影响.所以,如何消除或抑制CCD像元尺寸对位移检测系统的影响,实现位移测量的亚像元分辨率具有非常重要的实际意义.……

为了达到能完全控制光子的运动,控制光子与物质的相互作用,人们发展了光子晶体这一类新的空间介电结构,其折射率周期变化,周期为相应的光波波长.光子晶体具有光子的能带和能隙,即存在这样一些频率区域,当入射光的频率落在其中时,它被全反射,不能通过.由于它能控制光子的运动,因此在全光元器件如反射器、新型光纤、无阈值激光等方面有重要应用前景,越来越受到人们的关注.……

以体心四方为例,叙述了由相干结构导出入射光配置的原则和方法。用相干光强的分布模拟晶格点阵。选择这样几组晶面,使它们的密勒指数较低且具有对称性。通过建立这些晶面与相干光束之间的几何关系,就可能获得光束配置的解析解。这种方法比数值模拟方法有明显的优越性。

当染料溶液中存在强散射微粒时,激光激励能产生强的窄光谱宽度的辐射。这种效应与增益区的长度有关。光子和散射颗粒的多次弹性散射可以增大有效增益长度。

利用多束激光干涉,可形成三维晶格结构。计算结果指出,用四束光或六束光可形成大部分的布拉格(Bragg)点阵。同时用He-Ne激光器获得了体心正方和面心立方的相干图案,晶格常数和计算结果相符。该研究对构成可见和红外区域的光子晶体有一定意义。

报道了应用于激光光谱学中直接测量短脉冲光峰值光功率的双通道测量系统。给出了两个通道的线性关系和频率响应曲线。实验表明此测量系统可以测量到脉宽为10ns的脉冲光峰功率1％的放大和吸收。