利用自主设计和搭建的1 m3矩形泄爆系统, 开展了顶部点火条件下7%～13%浓度范围的甲烷-空气预混气体泄爆实验, 研究甲烷浓度对泄爆过程中火焰演化和内部超压特性的影响规律, 并结合压力时程曲线和火焰演化图像等进行机制分析, 研究结果表明: 浓度对甲烷-空气预混气体的泄爆特性有显著影响, 在特定甲烷浓度下, 容器内部超压出现双峰现象, 在各浓度下均出现压力峰值P1, 而压力峰值P2仅在浓度为9%出现。各浓度均出现的第一压力峰值P1随着浓度的增加呈现先增大后减小的趋势, 而该峰值出现时间的变化趋势却与之相反, 两者均在甲烷浓度10%下取得极值。这一现象主要由初始火焰传播、外部爆炸、亥姆霍兹振荡和泰勒不稳定性等因素综合影响形成。仅在甲烷浓度9%出现由火焰与声波耦合作用诱发产生的声学峰值P2, 该峰值远大于压力峰值P1; 其主要由火焰和声压的相互促进与扰动触发热声耦合作用影响形成。火焰向下传播速度随浓度呈先增加后减小的趋势, 在甲烷浓度10%时达到最大值, 且稍富燃状态下燃烧速度总体较快。

使用太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)对基于超常光学透射现象的铝质亚波长圆孔阵列和牛眼结构进行了实验研究。实验中,使用包含0.1～2.7 THz的入射脉冲,观察到了明显的滤波效应,且滤波峰的中心频率恰好为两种结构所设计的0.53 THz。太赫兹波的高频部分,尤其是高于1 THz的部分发生了急剧地衰减。随着大样品中圆孔数量的增加,由于更加明显的周期性,滤波峰的中心漂移到0.26 THz。使用表面等离子体激元(SPPs)的相关理论以及运用有限元算法(FEM)对实验中观察到的超常光学透射现象和滤波效应进行模拟和分析，模拟的结果与实验数据吻合得非常好。

为研究不同周期数的牛眼结构对太赫兹透射的影响, 本文利用微机械加工方法, 在铝板上分别制作5个圆环凹槽和15个圆环凹槽两种牛眼结构, 并利用时域太赫兹波谱系统, 对比了这两种不同周期数的牛眼结构的太赫兹时域信号和频域信号.实验结果显示, 0.1~2.7 THz宽频太赫兹参考信号可以被两种不同周期数的牛眼结构滤成窄带信号, 中心峰值均在约0.53 THz处, 在该值处, 5个圆环凹槽的透射率约为55.7%, 15个圆环凹槽的透射率约为68.3%,1 THz以上高频信号都被基本滤除, 小周期数样品与大周期数样品太赫兹透射谱信号带宽与幅值的差别主要是由于周期性展开不足及边缘泄漏所引起.本文利用伪表面等离子理论解释了滤波效果, 并通过有限元方法模拟仿真了宽频太赫兹信号通过不同周期数的牛眼结构后的样品信号, 模拟结果与实验结果符合得较好, 证实了不同周期数的牛眼结构对太赫兹电磁波的增透效应是不同的.

随着高速半导体器件的发展，高电子迁移率晶体管（HEMT）的工作频率已经达到亚太赫兹波段，所以无法简单地通过传统电学方法进行检测。鉴于此，必须采用超快光学方法测定HEMT器件的截止工作频率。利用持续时间更短的飞秒脉冲激光瞬时关断处于饱和工作状态下的HEMT器件，并且采用太赫兹时域光谱技术测量在器件被关断后电流的变化情况（时间是皮秒量级），最后，利用所测量到的太赫兹波形（即源漏电流随时间变化的曲线）和截止工作频率的关系，直接推算出可达到亚太赫兹波段的HEMT器件的截止工作频率。