采用等温近似，用磁化等离子体的分段线形电流密度卷积 (Piecewise Linear Current Density Recursive Convolution, PLCDRC)时域有限差分(Finite-differentce Time-domain, FDTD)算法研究了具有单一缺陷层的一维磁化等离子体光子晶体的缺陷模特性；以高斯脉冲为激励源，用算法公式计算所得的电磁波透射系数，讨论了温度和等离子体层密度对其缺陷模的影响。结果表明:改变温度和等离子体层密度可以获得不同的缺陷模。

以传统的戊二醛交联的方法实现了聚丙烯酸包覆的CdSe/ZnS量子点和人IgG蛋白分子的偶联，同时研究了偶联过程对量子点发光性能的影响。通过琼脂糖凝胶电泳技术证明量子点和蛋白分子偶联成功。通过稳态光谱和时间分辨光谱研究了偶联过程对量子点荧光性质的影响。发现偶联到量子点表面的戊二醛分子能够破坏量子点的表面从而增加其表面缺陷，使量子点发光效率降低；上述产物进一步与人IgG偶联增强了量子点的荧光强度，这是由于连接到量子点上的蛋白分子修复了量子点的表面，从而降低了表面缺陷所致。

利用气相传输法，以高纯度氧化锌和碳粉为原料，通过高温碳热还原法制备出可分离单根针状ZnO纳米晶体。用XRD、SEM和PL等手段对其进行了表征。结果表明：样品系沿c轴方向生长、具有六方截面自组装ZnO纳米针(线)晶体。除具有一般线状ZnO纳米晶体相似的紫外光激励的PL谱外，在800 nm飞秒激光脉冲激励下，从该样品可观测到上转换紫外受激辐射。

室温下采用640 nm的飞秒脉冲激光泵浦ZnO纳米针得到双光子诱导的光致发光谱。结合单光子下的研究结果，实验分析了双光子泵浦下样品随着受激能量增强产生的三种紫外发射行为并归结为自由激子自发辐射，激子-激子散射和电子空穴等离子体复合。双光子泵浦下ZnO纳米针的受激阈值是4.82 GW/cm2，远小于其他ZnO微纳材料的双光子阈值(TW/cm2)。结果表明：这种新型的ZnO纳米针结构能更有效地产生双光子激射，这在纳米激光器方面将会有很大的应用前景。

利用醋酸锌［Zn(CH3COO)2·2H2O］和六次甲基四胺(C6H12N4)以一定比例配置成反应溶液，通过水热合成法制备了六角锥状ZnO纳米结构。同时，使用了扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射和选区电子衍射(SAED)，对样品的形貌与结构进行了分析。结果表明，样品形貌成六角锥状结构，并且在［002］方向择优生长。通过对样品的光学性能测试，由PL光谱分析可知，样品在379 nm处有一个较强的紫外发光峰，并且在可见光区域产生了一些较弱的可见光发射峰，表明制备的六角锥状ZnO纳米结构的晶体质量不是很好。除此之外，对六角锥状ZnO的生长机理也进行了讨论。

研究了不同质量浓度卟啉(TTP)掺杂的MEH-PPV的紫外吸收和荧光发射光谱。这种掺杂体系在膜中和氯仿溶液中的吸收光谱具有同样的行为，同时，在这两种情况下发现了MEH-PPV链的聚集，以及TTP在420 nm的吸收随掺入量的增加而增加。但是，膜的发射光谱与氯仿溶液中的有所不同。因TTP的吸收带与MEH-PPV发射带的重叠，在膜和氯仿溶液中的高浓度掺杂体系中存在从MEH-PPV到TTP的Frster能量转移，但是在高TTP掺杂下的氯仿溶液中能量转移导致MEH-PPV发射峰的劈裂，而当溶液被稀释时，这种现象消失，表明此时能量给体和受体的距离扩大，这种能量转移的速率为1×108 mg·mL-1·s-1。

采用改进的线性组合算符和幺正变换相结合的方法，导出了三角量子阱中弱耦合极化子的有效质量。讨论了极化子速度、电声子耦合常数和电子面密度对极化子有效质量的影响。通过对GaAs材料的数值计算结果表明：因为电-声子耦合作用和Rashba效应的存在，发现弱耦合极化子的有效质量由两部分组成，而且弱耦合极化子的有效质量随电声子耦合常数、电子面密度和极化子速度都发生了分裂。

合成了一个新的双核铕配合物Eu2(bdb)3·4H2O［H2bdb=4, 4′-双(4″,4″,4″-三氟代-1″, 3″-二氧代丁基)-间位联苯基苯］。元素分析、红外光谱、质谱证实其配位方式是三个配体同时和两个铕离子绞合配位。该配合物发出铕离子特征红光，发射峰值位于614 nm，其激发光谱的激发峰值位于370 nm。配合物的发光寿命为336 μs，寿命曲线很好地和单指数衰减拟合曲线相吻合，进一步证实配合物只有一个对称中心铕离子存在。配合物热稳定性达到230 ℃，满足制备LED器件的要求。将该配合物与370 nm 发射的InGaN芯片组合成功地制备了红色发光二极管，当配合物和硅树脂的质量比为1∶30时，红色发光二极管的色坐标为x=0.635 3, y=0.334 0，发光效率为 1.36 lm/W。结果表明：该配合物是制备半导体高显色指数白光LED潜在的红色有机发光材料。

以偏苯三酸(TLA)为第一配体，邻菲咯啉(phen)为第二配体，合成了铕偏苯三酸邻菲咯啉及铕镧系列发光配合物Eu1-xLax(TLA)phen(x=0.0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8)。通过红外光谱、TG-DTG和扫描电子显微镜对配合物进行了表征；通过荧光光谱分析，探讨了掺杂荧光惰性离子对三元配合物的发光性能的影响。结果表明：该系列配合物均表现为强的Eu3+的特征荧光，La3+的掺入能增强配合物的的荧光强度，但发射峰的位置基本上没有变化，其中5D0→7F1和5D0→7F2的跃迁发射较强，所有掺杂配合物的荧光强度都大于未掺杂的配合物的荧光强度。

为了产生高重复频率的多波长短光脉冲，利用锁模掺铒光纤激光器作为抽运光源，对色散位移光纤中的脉冲光谱展宽进行了实验研究，成功地实现了45 nm超连续谱的产生，并滤波得到了多波长输出。实验还发现，光纤激光器的输出脉冲的稳定不够和功率不高是制约这个实验结果的主要因素。

研究了有机光伏器件的激子阻挡层(EBL)的工作机制，对于像bathocuproine (BCP)和bathophenanthroline (Bphen)这样的电子阻挡层，主要利用的是他们的强的电子传输能力。而像copper phthalocyanine (CuPc) 作为电子阻挡层则可利用它大的空穴传输能力和较低的HOMO能级。 我们还发现当CuPc厚度为10~30 nm 时，CuPc表现出比BCP 和Bphen高的EB特性。文中还较为详细地叙述了CuPc作为电子阻挡层的运行机制。

基于发光二极管 (Light-emitting Diode，LED)的电脉冲响应过程，建立了一个简便计算LED电脉冲响应模型。在此模型基础上研究了采用脉宽调制(Pulse-width Modulation，PWM)控制LED亮度时，由于LED响应延迟所导致的发光强度随占空比的非线性误差的变化情况，并进行了实验测试。结果表明：在PWM频率为2.5 MHz时， LED发光强度与占空比的平均非线性误差为10%左右。最后，针对LED电脉冲响应模型，提出了显示屏像素亮度校正方法。该方法有效减小了由LED响应过程所造成的显示屏亮度控制误差，使得LED实际发光强度与所给亮度值近似成线性关系，从而减小了LED显示屏的色彩偏离，增强了显示效果。

基于载流子的注入、传输和复合过程, 建立了双层有机发光器件的电致发光延时理论模型; 讨论了电致发光延时随电压、注入势垒、内界面势垒、阳极区厚度及LiF缓冲层(BL)厚度的变化关系。 结果表明：(1)低电压下，EL延时由复合过程主导，而高电压下，输运过程起着更重要的作用；(2)当δe/δh＜2时，M/O界面属于欧姆接触，电流是空间电荷限制的，注入势垒的变化对复合时间trec影响较大，当δe/δh＞2时，M/O界面成为接触限制，注入势垒的变化对trec几乎没有影响；(3)当内界面势垒超过0.3 eV，H′h对trec的影响明显变弱，复合延迟时间基本上由电压和其它因素控制； (4)当电压较小时，随Lh/L的增大，trec增大；当电压超过某一值后，trec几乎不随Lh/L的变化而变化；(5)对于LiF/Ag阴极，在不同的偏压下， LiF的厚度在3.1 nm左右时的复合时间最短，对应的EL延迟时间也最短，这与实验中从电致发光效率的角度得出的LiF最佳厚度一致。

以铱配合物红色磷光体Ir(piq)2( acac)为掺杂剂,制备了基于CBP材料的一系列红色电致磷光器件(PLED),其结构为ITO/CuPC(1 nm)/Ir(piq)2(acac)∶CBP(25 nm)/BCP(10 nm)/Alq3 (35 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm), 对4种不同的掺杂剂浓度进行了比较，研究了它们的电致发光特性。得出了Ir(piq)2(acac)的最佳掺杂比为8%，此时器件的色坐标都非常接近标准红色，且色纯度超过了98%以上；在16 V时，色坐标为(x=0.67，y=0.32)，色纯度为99.74%,基本满足了全色显示对红色发光的要求。

采用高温固相法合成出系列黄绿色Sr1-yEuySi2O2-zN2+2z/3 荧光材料，进行了光学性质表征并探索了其在LED上的应用。在Eu2+掺杂浓度为0~0.200范围内，所合成的化合物为系列色坐标可调的黄绿光-黄光连续固溶体，在250~500 nm具有高的激发效率，激发和发射光谱位置及其发射强度随Eu2+浓度改变产生规律性变化；利用光谱理论系统研究了Eu2+的最低5d吸收能级、5d轨道重心移动、晶体场分裂和Stokes位移对激发和发射光谱位置、半峰全宽和荧光寿命的影响及其相互关系。该类荧光材料在77~425 K具有良好的温度特性，425 K时的发射强度为77 K的58%左右。首次将它们和近紫外LED(～400 nm)、蓝光LED(～460 nm)封装成高亮度黄绿光和黄光LED以及白光LED，发光效率高达19 lm/W，这些封装的LED的发光性能也随着Eu2+浓度，以及粉胶比例变化而呈规律性变化。

采用高温固相法合成了一种单一相LiCa3MgV3O12∶Eu3+白光发光粉，研究了不同的合成温度和不同Eu3+掺杂浓度等条件对其发光性能的影响。该发光粉在近紫外光激发下呈现由两个谱带组成的发射光谱，分别是峰值为530 nm的［VO4］3-的特征宽带和峰值为610 nm的Eu3+的特征宽带，通过调整合适的Eu3+掺杂量它们可混合成白光，当Eu3+掺杂摩尔分数为0.01时，发光粉的色品坐标为(x=0.33，y=0.34)，显色指数为87。该发光粉可和具有近紫外光发射的InGaN管芯配合制得白光LED，极具应用价值。

用水热法制备的YVO4∶Eu3+分别在400~800 ℃下进行热处理，研究了所得样品的结构及其发光性能。实验结果表明：所得样品都为单相结构，随着热处理温度的升高，样品的结晶度变好，颗粒变大。在紫外光谱范围，YVO4∶Eu3+的激发光谱由VO3-4的吸收带和Eu3+的电荷迁移带组成。在真空紫外(VUV)，激发光谱由基质吸收，Y3+、O2-的电荷迁移带组成。发射光谱均为Eu3+的5D0→7FJ(J＝1,2,4)跃迁。紫外和真空紫外激发下，样品的发光强度比未经过热处理的样品有显著增强，归因于样品的结晶度的提高和OH-、VO3-4等发光猝灭离子的去除。

采用高温固相法合成了白光LED用Ca8Mg(SiO4)4Cl2∶Eu和Ca8Mg(SiO4)4Cl2∶Eu,Dy绿色发光粉。研究发现：共掺Dy可以明显地提高Ca8Mg(SiO4)4Cl2∶Eu发光粉的发光性能，表明Dy3+和Eu2+之间存在着能量传递过程。当Dy3+的最佳掺杂摩尔分数为0.02时，发光粉505 nm处绿光发射的强度约提高12%。通过对Dy3+和Eu2+光谱特性的分析，Dy3+和Eu2+之间的能量传递机制可归因于无辐射交叉弛豫。

以CaCO3(99.9%)、Li2CO3(99.9%)、Na2CO3(99.9%) K2CO3(99.9%)、H3BO3(99.9%)、Sm2O3(99.9%)为原料，按所设计的化学计量比称取以上原料，在玛瑙研钵中混合均匀并充分研磨，装入刚玉坩埚，采用固相法制备LiCaBO3∶Sm3+材料；通过美国XRD6000型X射线衍射仪和日本岛津RF-540荧光分光光度计对材料的性能进行表征，所有测量均在室温条件下进行。LiCaBO3∶Sm3+材料的发射光谱由三个橙红色发射峰组成，主峰位于561，602，651 nm，分别对应Sm3+的4G5/2→6H5/2、4G5/2→6H7/2 和4G5/2→6H9/2跃迁；监测602 nm发射峰，得到其激发光谱由320~420 nm的宽激发带组成。由激发和发射光谱看出，LiCaBO3∶Sm3+能够有效地被紫外LED芯片激发，发射红色光。研究了Sm3+浓度(x)对LiCa1-xBO3∶xSm3+材料发射强度的影响，结果表明：随Sm3+浓度的增大，发射强度先增强后减弱，Sm3+掺杂摩尔分数为3%时，发射强度最大，依据Dexter理论，计算得出其浓度猝灭机理为电偶极-偶极相互作用。掺入电荷补偿剂Li+、Na+和K+均提高了LiCaBO3∶Sm3+材料的发射强度。

采用CaCl2作助熔剂同时又作反应物，利用固相法在碳还原气氛下合成了Ca2MgSi2O7∶Eu2+发光粉，确定其最佳的合成条件为按CaCO3、Mg(OH)2、SiO2、CaCl2的量的比1.5∶1∶2∶2.4称取原料，烧结温度为900 ℃，烧结时间为3 h。合成的样品可被360～480 nm的光有效激发，得到发射峰值位于529 nm的绿光。该发光粉Eu2+的最佳掺杂摩尔分数为0.02。与高温法相比，低温法制备的Ca2MgSi2O7∶Eu2+发光粉激发光谱形状表现出一些差别，并且发射光强度显著增强，低温制备的Ca2MgSi2O7∶0.02Eu2+的发射强度是高温制备样品的261%。

采用高温固相法合成了红色长余辉材料Y2O2S∶Eu, Si, M(M=Mg,Ca,Sr,Ba)，利用X晶体衍射、发光光谱、热释光测量等对材料的性能进行了表征。结果分析表明：Y2O2S∶Eu,Si,M(M=Mg,Ca,Sr,Ba)长余辉材料的最大荧光发射和余辉发射峰完全一致都位于627 nm, 产生红光发射，是典型的Eu3+离子的5D0-7F2跃迁。激发停止后，能够产生较好的余辉性能。碱土金属离子能够增强其荧光发射峰强度并对余辉性能有一定促进作用，其中以Mg2+最好，其次是Ba2+。

采用共沉淀法制备β-NaYF4∶Yb3+, Er3+。X射线衍射图谱结果表明退火有利于β相生长。样品在970 nm处有一强烈吸收峰，利用980 nm激光激发样品，实现红、绿、蓝三色上转换发光；其中蓝光相对较弱，红、绿光的发射峰分别为521，539，659 nm。速率方程表明红、绿发射对应跃迁均是双光子过程，实验结果与理论分析相符。此外，对红、绿发射带面积比的研究表明激发功率和Yb3+掺杂量影响发光颜色；进而可实现简便的色彩设计。

用传输矩阵法计算了两端对称缺陷复合光子晶体结构的光传输特性。计算结果表明：两端对称缺陷复合光子晶体［D(AB)mD］2结构中的禁带出现两个完全共振透射峰。通过控制入射光强来微调光子晶体材料的介电常数，使得完全共振透射峰移动，且介电常数变化越大，共振透射峰偏移越大，从而形成高效率的双通道光开关。当光子晶体为［D(AB)mD］N结构时，每个完全共振透射峰都分裂为N-1条，这样可通过调节N同时实现所需要通道数目的高效多通道光开关和多通道滤波器。

利用溶胶-凝胶法在加入H3BO3助熔剂的环境下制备了掺杂不同量Mn2+的Zn2SiO4绿色发光粉。用X射线衍射仪和荧光光谱仪对其结构和光致发光性能进行了测试分析。结果表明：900 ℃还原气氛下退火后，样品呈现明显的绿色，Mn2+最佳掺杂摩尔分数为2%，当掺杂量超过2%后光谱发生强烈的浓度猝灭效应。最后，对这种物质的发光机理进行了分析。

设计并优化了一种用808 nm的大功率激光二极管为抽运光源，In0.09Ga0.91As量子阱结构为增益介质的920 nm光抽运半导体垂直外腔面发射激光器。运用有限元方法，对激光器的电特性方程和光特性方程求自洽解，计算了器件各种特性参量。分析了单个周期内不同阱的个数(1，2和3)、不同阱深、不同垒宽、不同非吸收层组分、不同非吸收层尺寸条件下，器件性能的改变，特别是模式、阈值和光-光转换效率的改变，从而选择一个最佳的结构。

研究了光学变条长实验中条的宽度对半导体激光器光增益测量的影响,提出利用光刻溅射处理样品来严格控制泵浦条的宽度，并详细研究了泵浦条宽度与样品增益及饱和长度关系。实验表明：泵浦条宽度越窄，饱和长度越长，但测得的增益系数有所减小。本文利用非平衡载流子扩散模型对此现象进行了解释。

Ⅲ-Ⅴ族氮化物宽禁带半导体材料体系中，普通方法生长的p型外延层电导率一般都很低，成为了制约器件性能提高的瓶颈。在p-AlxGa1-xN材料中，Mg受主的激活能较大，并且随Al组份增加而增大。通过在p-AlxGa1-xN材料生长过程中引入三甲基铟(TMIn)，发现能有效地降低AlxGa1-xN材料中受主态的激活能。为研究不同In气氛下生长的p-AlxGa1-xN材料的性质，在使用相同二茂基镁(CP2Mg)的情况下，改变TMIn流量，生长了A，B，C和D四块样品。X射线衍射(XRD)组份分析表明：在1 100 ℃下生长AlxGa1-xN外延层时，In的引入不会影响晶体组份。利用变温霍尔(Hall)测试研究了p-AlxGa1-xN材料中受主的激活能，结果表明：In气氛下生长的外延层相比无In气氛下生长的外延层，受主激活能明显降低，电导率显著提高。采用这种方法改进深紫外发光二极管(LED)的p-AlxGa1-xN层后，LED器件性能明显提高。

利用板上芯片封装chip-on-board(COB)技术封装大功率LED，比较分析其在不同散热器上的温度变化规律。研究了不同的热平衡温度对大功率LED光通量、电学参数的影响。在实验过程中，光通量、驱动电压、功率和发光效率都呈现出下降的趋势，并且最终稳定在其热平衡值。研究还发现：对于大功率LED照明系统，光通量、驱动电压、发光效率与散热器温度具有线性关系。在电源接通时，随着散热器温度的升高，LED的反向饱和电流迅速升高。通过线性拟合，得到大功率LED照明系统的光通量温度系数、驱动电压温度系数和光效温度系数。