若毛细管样品池探测区域内电场强度不均匀，则探测位置微小变动时，会导致电场强度的变化较大，进而造成zeta电位测量结果准确性降低。为了提升zeta电位测量结果的准确性和重复性，对不同尺寸的毛细管电极和不同结构的毛细管样品池进行了电场仿真。通过分析电极尺寸和毛细管样品池结构对电场强度均匀性的影响，得到了最优结构的毛细管样品池。

设计了一种四电极八边形结构的铌酸锂电光偏转器。仿真分析了四电极八边形结构和理想电极结构偏转器的电场分布特性,讨论了结构参数对偏转器电场分布、场强梯度和有效通光口径比的影响,并给出了四电极八边形偏转器结构参数的选取方法。仿真结果表明,在相同的晶体和施加电压下,近轴区域内四电极八边形结构与理想电极结构偏转器的电场分布一致,场强误差小于10%。根据分析结果,制备了八边形铌酸锂晶体电光偏转器。实验结果表明,该偏转器的偏转灵敏度为0.312 μrad/V,与理论计算结果(0.340 μrad/V)相吻合。

使用时域有限差分法(FDTD)研究了蓝宝石衬底上的GaN三角脊的光学特性。分析了不同顶角角度的GaN三角脊的截面光场分布, 结果表明, 三角脊结构可以有效地使光聚集在顶部。分析了不同顶角角度下GaN三角脊的截面电场强度的最大值, 结果表明, 随着顶角角度的增大, 其最大电场强度先逐渐增大后趋于小幅振荡。当其顶角角度较小时, 仅在三角脊尖端处产生一个光场极大值区域, 随着顶角角度的增大, 在脊顶部会产生多个极大值区域。分析了GaN三角脊中量子阱层附近的光场分布, 结果表明, 随着顶角角度的增加, 量子阱层附近的平均电场强度先基本不变后振荡增加, 量子阱层附近的光场由均匀分布逐渐趋于不均匀分布。从研究中发现, 当顶角角度处于40度至60度时, 量子阱与光子耦合作用更强, 这为基于GaN三角脊的高光子密度器件提供了器件设计的理论基础。

以双抛Si片为基底, 采用离子束辅助热蒸发沉积技术研制了1.2~3 μm波段激光薄膜滤光片.采用长波通滤光片与减反射膜相结合的薄膜样品设计方法, 高、低折射率材料分别选用ZnS和MgF2, 综合考虑光谱特性和电场强度分布, 使用TFCale膜系软件设计出1.064 μm高反、1.2~3 μm波段增透的长波通滤光片.长波通膜系膜系结构为G|4H2L1.5H2L2H1.5L2H4L|A, 减反射膜膜系结构为G|3.5H3.5L|A.最终实现1.2~3 μm波段峰值透过率达98.48%, 平均透过率为92.35%, 1.064 μm处透过率为5.09%的光谱特性.对薄膜样品分别采用离子束处理和退火处理, 发现适当的工艺参数, 有助于提高薄膜激光损伤阈值, 当退火温度为250℃时, 其激光损伤阈值可达6.3 J/cm2.本文研究可为近红外薄膜滤光片设计和制备提供参考.

设计了一种差分开关振荡器，能够产生中心频率300 MHz的差分衰减振荡信号，并研制了基于差分开关振荡器和螺旋天线的辐射系统。首先将相同中心频率的差分开关振荡器与单端开关振荡器对比，表明差分开关振荡器的耐压和输出电压是单端开关振荡器的两倍；然后介绍了差分开关振荡器的设计方案，对其阻抗特性和静电场分布进行了分析，仿真了其瞬态工作过程；之后根据差分开关振荡器的输出形式，研制了一种差分注入的螺旋天线，作为系统的辐射天线；最后介绍了该差分型辐射系统在不同辐射距离，不同充气气压下的实验结果，并与单端型辐射系统进行了对比。结果表明，该辐射系统能够产生中心频率300 MHz，百分比带宽约20%的高功率宽带电磁脉冲，最大辐射场强约18 kV/m，有效电势约110 kV，场强与单端型辐射系统相比近似提高了1倍。

利用离散偶极近似(Discrete Dipole Approximation,DDA)方法系统研究金属/石墨烯复合纳米阵列的消光特性,考察金属基底和石墨烯纳米阵列尺寸对局域表面等离子体共振峰位和强度的影响,以及研究不同基底厚度比条件下纳米复合阵列的电场分布、规律和物理本质。仿真结果表明,当保持金属基底厚度不变时,Ag/Au/石墨烯复合纳米阵列的局域表面等离子体共振峰随石墨烯原子层数的增大而增大,共振波长发生微小红移; 当保持八根石墨烯层柱和银基底厚度不变时,随金银厚度比的增大,消光光谱发生蓝移; Ag/Au/石墨烯复合纳米阵列银层表面的电场强度为最强,石墨烯纳米棒阵列的电场强度较强。

为测量太赫兹时域光谱散射测量系统的静区场强分布, 以确定后续测量目标的尺寸, 将金属球在静区三维方向上移动测量回波, 分别采用不同软件处理实验数据并得到不同类型的数据拟合曲线, 由拟合曲线得到了静区的三维空间范围。通过不同类型的曲线拟合发现, 相对于入射波方向在静区横截面的两维方向上, 电场强度分布近似为高斯分布, 而在入射波方向上的场强分布在某一范围内存在波动现象。还对系统的线性度进行了测量, 结果显示了系统具有良好的线性度。

为了研究特定模式下氟化物高反射薄膜的损伤机理, 采用相衬微分干涉显微镜、原子力显微镜和台阶仪对不同工艺条件下制备薄膜的损伤区域逐步进行对比分析, 在薄膜沉积温度增加后, 随着薄膜体内聚集密度的增加, 薄膜激光损伤阈值有所提升; 对于规整膜系, 体内驻波电场强度分布对薄膜损伤也有较大影响。结果表明, 根据薄膜损伤形貌和损伤深度综合推断, 制备的高反射薄膜损伤是由薄膜体内的聚集密度和电场强度分布所共同引起。该实验结果为下一步继续研究高性能激光反射薄膜打下了基础。

详细讨论了石英管对平行WR-430波导谐振腔内部电场强度的影响。在没有石英管时，电场强度在每个狭缝附近发生突变，其峰值沿着一个波导逐渐减小，而沿着另外一个波导逐渐增大。存在石英管时，内部电场变弱且沿着石英管内表面无规则振荡，而且电场沿着两个波导之间的中心轴线波动。当石英管壁厚度和离上下波导的距离分别为5和2 mm时，谐振腔内部的平均电场强度达到最大，而且电场强区面积较大。当上述两者分别超过5和2 mm时，内部电场的最大值会随着石英管壁厚度和距离逐渐减弱。低气压和大气压空气等离子体在谐振腔内部被激发，其形态比较接近各自的仿真的电场强度分布。

基于单台脉冲功率源产生多路电子束驱动多路微波器件的构想，提出了一种三路螺旋线输出方案，三路脉冲是由同一主脉冲产生，具有时间同步精度高的特点。以Tesla型脉冲功率源TPG2000为基础，经过理论计算，给出了三路输出线理论设计结果，对脉冲传输过程进行了建模仿真和结构优化，得到了三路参数相同的脉冲，其中两路脉冲比另一路延迟20 ns。