提出一种介质环型三重晶格光子晶体结构，并研究了其完全带隙。利用Rsoft软件研究了各参数对完全带隙的影响规律，进而优化了介质环型结构。结果表明，随着介质环介电常数的增大,光子晶体完全带隙先增大后减小；随着介质环内径和外径的比值增大，完全带隙先增大后减小。当介质环的介电常数为14.71，内径和外径的比值为0.42时，获得的最大完全带隙为0.168。

运用平面波展开法，模拟计算了四种散射体横截面形状分别为圆柱形、沙漏形、元宝形和鸭式的二维光子晶体结构的带隙，并且四种散射体形状的对称性依次降低。结果表明，散射体形状为鸭式的二维光子晶体相比散射体为圆柱形、沙漏形、元宝形的光子晶体更容易产生较宽的完全带隙。并且还进一步研究了介电常数和散射体的大小半圆半径对鸭式二维光子晶体的完全带隙的影响，结果表明，当介电常数为26.6，大半圆半径为0.331 μm，小半圆半径为大半圆半径的0.535 倍时，完全带隙达到了最大值，该最大值为0.058 (wa/2πc)。

由于仪器设备性能的不完美和信道传输损耗的存在,光子数分束(PNS)攻击对采用弱相干脉冲 (WCP) 光源的量子密钥分配(QKD)系统的安全性构成重大威胁。以基于WCP光源的星地QKD系统为研究对象,推导了在PNS攻击者采用最佳窃听策略进行窃听时,保证密钥绝对安全的最大天顶角和可采用的平均光子数之间的关系。理论分析和计算结果表明,星地QKD系统的最大安全传输天顶角和可使用的平均光子数等重要系统参数的取值上限均受PNS攻击的限制,最终系统的密钥交换速率和系统容量受到限制。对星地QKD系统的传输容量来说,天顶角和平均光子数是一对矛盾的影响因素。提供了一种对实际星地QKD系统的天顶角和平均光子数参数进行估算的方法。

借助量子密码术和卫星可以实现全球性的保密通信网络。但使用现有的单光子探测模块搭建星地量子密钥分配(QKD)系统,接收端就面临着空间光多模光纤耦合的技术挑战。空间光多模光纤耦合条件对星地量子密钥分配系统的跟瞄精度提出了严格要求。理论分析和定量计算表明,跟瞄精度ε与光束发散角θdiv的比值ε/θdiv≤0.5时,星地量子密钥分配系统的光子探测概率较高,系统可以正常工作;ε/θdiv≤0.1时,系统处于量子密钥产生速率为几kb/s的更理想状况。采用短波长更有利于满足空间光多模光纤耦合条件,同时有利于系统获得更高的密钥产生速率。

自由空间量子密钥分布系统是全球性量子保密通信的关键组成部分之一。因此研究湍流大气信道对量子密钥分布系统性能的影响就非常重要。使用光束近场传播和统计分析的方法定量分析了湍流大气信道对基于BB84协议的自由空间量子密钥分布系统的误码率的影响。数值计算结果表明, 大气衰减系数超过-3 dB/km时, 大气衰减对量子密钥分布系统的误码率影响很大; 在大气传输因子小于0.5的区域, 系统误码率比无湍流影响时的系统误码率高出一个数量级。

根据弱湍理论,考虑湍流强度闪烁、孔径平均效应、湍流波前畸变及耦合系统跟踪误差的影响,导出了空间光到单模光纤的平均耦合效率及耦合功率起伏方差模型.根据Hufnagel-Valley 5/7折射率结构模型,对下行连接及上行连接的平均耦合效率及耦合功率起伏进行了研究.仿真结果表明,对于下行连接,随着地面接收天线孔径的增大,相对功率起伏先是由于孔径平均效应而减小,而后由于湍流波前畸变的影响而逐渐增大;对于上行连接,可忽略湍流波前畸变及孔径平均效应的影响.

为了改善磁控管的输出频谱,使模拟结构更接近实际情况,考虑了磁钢和极靴的实际尺寸.用MAFIA对磁控管内的磁系统进行建模和模拟.得到的磁场纵向分布有随着径向半径的增大而增大的趋势,这种径向不均匀性与实验测试结果一致.将非均匀的径向阶梯形变化磁场分布带入腔体热测计算,模拟得到的π模工作频率2.437 GHz,实际工作频率2.450 GHz,相对偏差0.5%,并在高频谐波的抑制上获得了输出频谱的显著改善,使微波炉磁控管具有更好的电磁防护和实际应用.

从中药丹皮(Moutan Cortex)蒸馏水浸提液得到粗多糖,经DEAE-Cellulose-52柱层析分离得到降血糖组分PSM2b, Surperdex 200柱层析进一步纯化得到PSM2b-A和PSM2b-B两个组分,快速层析纯化系统(FPLC)和电泳鉴定为均一的多糖蛋白复合物.FPLC法测定A和B两组分的分子量分别为1.16×105、1.30×104,苯酚-硫酸法测得其总糖含量分别为76.91%、32.00%,Folin-酚法测得其蛋白含量分别为9.90%、42.60%.气相色谱分析PSM2b-A的单糖组成为:L-鼠李糖、L-岩藻糖、L-阿拉伯糖、D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖,摩尔比依次为1.00∶0.18∶4.30∶0.50∶1.30∶2.41∶6.97, PSM2b-B的单糖组成为:L-鼠李糖、L-岩藻糖、L-阿拉伯糖、D-葡萄糖、D-半乳糖,摩尔比依次为1.00∶1.17∶0.183∶2.34∶4.18.两者的红外光谱呈现多糖吸收特征峰,含有吡喃糖苷键.β消去反应初步证明所提取的两种糖蛋白不存在O-型糖肽键.

空-地激光通信链路波长选择主要和通信传输所使用的大气随机信道、光束跟踪、捕获、瞄准(Acquisition,Pointing and Tracking-APT)子系统,通信子系统及接收、发射系统采用的主要光电器件等因素有关.本文对影响空-地激光通信链路波长选择的因素进行了分析,并根据上述影响因素开展了对通信波长的研究,促进了空-地激光通信系统的总体设计工作.

大气随机信道对激光传输性能的影响是制约空-地激光通信的重要因素之一,因此开展对大气信道的研究对实现空-地激光通信具有非常重要的意义.对激光在大气中传输特性的研究,有助于了解激光通过大气信道传输时所产生变化的特征、规律和在空-地激光通信系统设计中寻找到合理的解决方案并很好地修正、补偿其对通信链路的影响.本文对激光在大气信道中的基本传输特性及大气随机信道对激光通信的影响进行了研究,同时提出了一些相应的解决途径.