利用BPM对MEMS波分复用系统中的渐变折射率波导的性能进行分析。详细推导了BPM的微分方程, 并给出了BPM微分方程的有限差分解的形式。并根据FDBPM对已知折射率分布的径向渐变折射率波导进行数值计算分析, 其结果表明, 在波长为1.55 μm的高斯光束垂直入射的情况下, 中心折射率为1.5901, 聚焦参数为0.052 μm-1, 并且半径为3 μm的平方律渐变波导中具有快速稳定的、高传输率的高斯基模分布。

基于密度泛函理论(DFT)和广义梯度近似(GGA), 对氧钝化条件下4H-SiC纳米团簇的电子结构和光学性质进行了研究。计算了不同直径的4H-SiC纳米球氧钝化后的能带结构、电子态密度和光学性质。团簇的尺度在0.4~0.9 nm之间, 构建表面仅存在硅氧双键和表面仅存在碳氧双键的两种模型。研究表明硅氧双键和碳氧双键所引起的缺陷态位于原4H-SiC的价带和导带之间, 并且缺陷态与价带顶的能量差随纳米团簇颗粒直径的增大而减小; 缺陷态主要是由Si原子外层电子和氧原子外层电子轨道杂化引起的。同时, 由于氧的存在, 对碳化硅的结构产生一定的影响, 这也是缺陷态形成的一个原因。另外, 碳氧双键和硅氧双键钝化对4H-SiC纳米团簇的光学性质有着不同的影响。 在表面仅存在C=O的情况下, 4H-SiC纳米团簇表现出各向同性的性质。在表面仅存在Si=O的情况下, 4H-SiC纳米团簇表现出各向异性的性质。

将液芯光纤技术与荧光增强受激拉曼散射技术相结合, 能够大大增强受激拉曼散射光谱强度, 降低受激拉曼散射阈值。通过对罗丹明B苯溶液在液芯光纤中的受激拉曼散射进行研究, 结果表明: 荧光染料Rhodamine B可以降低苯溶液的各阶受激拉曼散射阈值近一个数量级; 在一定浓度范围内(10-6 mol/L~ 10-8 mol/L)各阶Stokes阈值随浓度降低而降低, 并在理论上给出了解释。并且理论推导了在荧光种子作用下的四阶耦合波方程。液芯光纤中的受激拉曼光谱技术在对实现宽带受激辐射激光器、种子激光, 以及生物大分子结构研究、生物分子的非生物过程研究等领域等有光明应用前景。

采用单电子模型, 通过理论分析和计算机模拟, 研究了线偏振周期量级强激光脉冲作用下电子的相对论运动及其辐射的空间分布特性, 研究发现对周期量级的强激光脉冲, 其初始位相对电子的相对论运动及其辐射的空间分布特性影响非常显著。

纳米金属粒子具有不同于块体材料的独特的光学性质,因而它在光化学、纳米含能材料及药物等许多领域有着广泛且重要的应用. 本文系统的总结了分散在介质中的纳米金属粒子的光吸收理论公式及其适用范围, 介绍了各种因素如尺寸、形状以及尺寸和形状分布对光吸收性质影响的计算方法. 指出了当前纳米金属粒子光吸收性质方面的研究热点.

将硝酸银和聚乙烯醇加入去离子水中混合后作为电解液, 以紫外光激发, 用银棒电解得到纳米银膜。用扫描电镜观测纳米银的形貌, 发现银膜上的颗粒是紧靠在一起的。以该纳米银膜为基底, 用便携式拉曼光谱仪对4个正常人和7个白血病人的血红细胞样品进行了表面增强拉曼散射(SERS)光谱的检测。实验中发现, 该纳米银膜对人血红细胞的拉曼散射光谱具有较好的增强的效果和较好的重复性。比较正常人与白血病人血红细胞的SERS谱, 存在明显的差别, 7个白血病人血红细胞样品在1385 cm-1(吡咯四分之一环伸缩振动)处SERS峰消失, 在1425 cm-1处的谱线(CαCm的对称伸缩振动)变宽和变强, 对可能的原因进行了分析。

利用便携式拉曼光谱仪对聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)和聚甲基戊烯(PMP)保鲜膜常温和不同条件下加热冷却后的拉曼光谱进行了对照分析。结果表明, 应用便携式拉曼光谱仪在常温时可现场快速的对不同材质保鲜膜进行定性检测; 同时还证明了聚氯乙烯(PVC)保鲜膜存在严重安全隐患, 聚乙烯(PE)、聚偏二氯乙烯(PVDC)和聚甲基戊烯(PMP)保鲜膜为安全产品。

通过柠檬酸法制备了钙钛矿型氧化物LaMn1-xFexO3(x=0, 0.2, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8, 1), 经XRD分析, x≤0.2时结构为六角相, x>0.2时为正交相。实验测量了材料的拉曼光谱, 发现650 cm-1左右的光谱峰位随成分参量x的变化而变化, 在x≤0.2时, Raman峰随x增大向高频移动, x>0.2时, 则向低频移动。

使用显微拉曼散射技术研究不同的La 掺杂浓度对 BiFeO3 (Bi1-xLaxFeO3, x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.6, 0.8 和 1.0) 的结构性质的影响。拉曼光谱的变化证明了在Bi1-xLaxFeO3中, 随着La 含量的增加, 其结构从三方相变成正交相。引人注目的是, 位于610 cm-1附近的拉曼峰和它的二阶峰依然存在, 并且随着La 掺杂量的增加发生明显的增强。这一现象与BiFeO3在三方相结构存在的螺旋自旋结构被破坏有关。我们的实验证实了在Bi1-xLaxFeO3材料中存在着强烈的自旋-声子相互作用, 这对于理解Bi1-xLaxFeO3材料的结构与物性之间的关系提供有用的信息。

本文以能量为1.0 MeV的电子束辐照VO2(B)薄膜, 对电子辐照在薄膜中产生的缺陷进行了理论计算, 同时使用X射线衍射仪、原子力显微镜、分光光度计对薄膜进行测试, 分析了电子辐照对薄膜结构、形貌与紫外-可见光谱(280~880nm)的影响。结果显示: 电子辐照可以在薄膜中引入点缺陷并产生退火效应, 电子辐照使薄膜的表面晶粒细化, 辐照后薄膜光谱的吸收峰位发生移动, 其移动的最大位移达到21 nm, 辐照后薄膜的光学禁带宽度也有所增加。

本文对粒径为25~75 nm的钛酸铋纳米晶在-190 ℃温度的低温拉曼光谱进行了研究, 结果表明, 在钛酸铋纳米晶中, 除了存在已知的尺寸驱动的铁电正交-顺电四方的结构相变外, 还存在尺寸驱动的细微的单斜-正交的结构相变。

本文采用阳极氧化法制备了孔径为60-80nm, 孔壁厚约为20-30nm的高有序度TiO2纳米管。将制备的TiO2纳米管经表面酸化后在浓氨水中浸泡, 并于氮气气氛中进行退火处理, 以实现TiO2纳米管的N掺杂。利用SEM、XRD、Raman和XPS对样品的形貌与结构进行了研究。结果显示, 掺N后不会破坏阳极氧化形成的高有序纳度米管阵列, 而且N的引入促进了TiO2纳米管在低温下由锐钛矿相向金红石相的转变。N掺杂样品的XPS中出现了结合能位于399.7 eV的峰, 该峰来源于TiO2的间隙氮杂质, 显示此方法在TiO2纳米管中实现了有效的N的掺杂。

用溶致相分离的方法制备了以PMMA为基体的四种不同配比的聚合物分散液晶(PDLC), 四氢呋喃为引发剂, 并且通过傅立叶拉曼光谱仪对其进行检测, 分析其光谱, 观察各单体混合前后性质的变化, 鉴别聚合物分散液晶的物质构成。此外, 在指定的组分前提下, 根据液晶最强峰与PMMA特征峰的相对强度拟合曲线得出PDLC中液晶与PMMA的质量百分比, 为下一步研究聚合物分散液晶系统的光折变特性提供指导。

利用傅里叶变换红外光谱技术研究了松茸和姬松茸子实体, 结果显示它们的傅里叶变换红外光谱主要由蛋白质和多糖的吸收带组成。对比它们的光谱发现, 两者的特征吸收峰频率位置基本一致, 只是在峰形上存在一定差异。利用差谱技术发现它们的红外光谱差异主要来自于1750~1000 cm-1范围内。为了快速准确的区分松茸和姬松茸的光谱, 选取1750~1000 cm-1范围内的吸收带进行系统聚类分析。结果显示, 系统聚类分析能准确的把松茸和姬松茸的光谱各自聚为一类, 达到鉴别它们的目的。研究表明, 傅里叶变换红外光谱技术结合系统聚类分析可以发展为一种快速鉴别食用菌的方法。

本文主要对近红外光谱技术在快速测定连翘提取物中连翘苷含量的应用进行了研究。利用近红外漫反射光谱法采集样品的近红外光谱, 以HPLC分析值作为参考值, 采用偏最小二乘法(PLS)建立连翘苷含量的定量校正模型, 并用未知样品对该模型进行验证。所建模型的相关系数(R2)、校正均方差(RMSEC)和内部交叉验证均方差(RMSECV)分别为0.9745、0.117和0.2392;经外部验证, 预测相关系数(r2)和预测均方差(RMSEP)分别为0.9788和0.0776。结果表明该方法操作简便, 无污染, 结果准确可靠, 可用于连翘提取物中连翘苷含量的快速测定。

1′-乙酰氧基胡椒酚乙酸酯的抗菌、抗癌等生物活性正逐渐为国内外的研究证实, 是一具有前景广阔的化合物, 而植物大高良姜是其丰富的天然来源之一。本文采用不破坏样品原始性状的红外光谱与拉曼光谱技术对从大高良姜中提取提纯的生物活性物质进行了分子光谱的表征与结构分析, 为其进一步的开发利用提供鉴别的依据。

粮食的陈化鉴定对于食品安全、种子的老化鉴别对于粮食生产安全具有重要意义。本文利用傅里叶变换红外光谱法研究了不同储藏时间的小麦与红豆, 结果显示, 同一种不同年份产的样品光谱相似, 但在吸收强度比方面都存在着差异, 随着贮藏时间的增加, 两种粮食的红外光谱表现出一些变化规律, 对于小麦, 吸收强度比A1653/A1023, A1538/A1023, A1080/A1023, A1155/A1023, A1538/A1653随贮藏时间增加而增加; 对于红豆, A2928/A3400、A1648/A3400, A1543/A1648, A1401/A1648, A1055/A1648随着贮藏时间的增加而呈下降趋势。这些比值的变化说明两种粮食在贮藏过程中, 蛋白质、多糖结构发生了变化。红外光谱方法在粮食陈化鉴定方面具有方便、快速的优点。

本文对1,4-萘醌进行了太赫兹时域光谱, 远红外吸收光谱及低频拉曼散射谱的测试研究。1,4-萘醌的太赫兹吸收光谱与远红外谱仪测得的光谱取得了在1.75 THz(58.3 cm-1)/1.63 THz(54.3 cm-1) 等处吸收峰位基本相同、两者相互佐证和补充的结果。将太赫兹和远红外吸收谱与低频拉曼散射谱进行比较, 表明两种选择机制不同的光谱在1.04, 1.72和4.59 THz等处的峰位基本重合, 结合群论的不可约表示理论分析, 表明该样品在低频波段具有拉曼活性和红外活性的振动属性(A1、B1或B2)。采用Gaussian03软件的密度泛函理论B3LYP函数和6-311基组模拟单分子红外与拉曼光谱, 结合实验分析, 对部分分子基团或原子振转模式给与了指认。