在其他实验参数都确定的情况下,通过进一步调整泵浦光、 斯托克斯光和探测光的相位函数,计算对称与反对称 伸缩振动的光极化强度峰值之比为最优,来实现甲醇溶液中CH3 对称和反对称伸缩振动相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)的选择激发。 采用Silberberg提出的控制方法,通过参数调整实验,总结了各可调参数对选择激发效果的影响,并根据相关理论, 定性分析了该控制方法的内部控制机理及最佳可调参数的范围,最后总结实现相邻能级选择激发的参数调控方法。

实验研究了轴棱锥聚焦分数阶涡旋光束获得分数阶贝塞尔光束。 研究结果表明:当分数阶涡旋光束通过轴棱锥聚焦后，获得的分数阶贝塞尔 光束其横截面上的光强分布具有高阶无衍射贝塞尔光束的特点;在轴棱锥后的最大 准直距离内，光斑的形状基本保持不变，即呈现出很好的无衍射传输特性;另外还 研究了轴棱锥角度改变对分数阶贝塞尔光束的影响，实验结果表明，轴棱锥的角度越 大时，横截面光强图中的中心空心越小。

高次谐波腔被用于同步辐射光源中拉长束团，降低束团密度，从而提高束流寿命，并且对光源亮度影响很小。理论推导了加入高次谐波腔之后的有关纵向束流动力学 方程，计算了改造后的合肥光源(HLS-II)在加入三次谐波腔时最优条件下的寿命改善因子为2.9，束团长度为45.65 mm;计算还表明束团在均匀填充模式下谐波腔中的 束流负载效应对束团拉伸的影响可以忽略。经过大量数值模拟计算，优化设计了一个带有高次模阻尼的三次谐波腔。

利用与时间无关的薛定谔方程和亥姆霍兹方程的形式相似性, 把势场分布和能量本征值分别与光波导 中的折射率分布和传播常数相对应,将分析光波导的分析转移矩阵用于分析微观粒子贯穿势垒的量子隧道效应。 在不求解薛定谔方程且不引入任何近似的情况下得到了微观粒子穿越任意势垒的反射系数和反射几率的精确 解析式。分析表明所得公式精确,物理意义非常清楚,通用性强。在研究量子隧道效应、量子反射、量子粒 子和隧道共振等方面具有一定的应用价值。

报道了一种被动皮秒对撞脉冲锁模Nd: YAG激光器的腔型及应用情况。用这样的对撞锁模脉冲激光器来标定皮秒条纹相机的非线性和触发晃动等得到了很好的结果。 同时用条纹相机探测激光脉冲宽度也可以得到比示波器等设备准确的结果,最后得到输出脉冲宽度为10 ps左右, 比通常的反射式被动锁模脉冲宽度要窄3?5倍。

基于对强飞秒激光大气传输的非线性薛定谔方程的变分法, 模拟研究飞秒激光大气传输成丝特性。 研究了在是否考虑多光子吸收损耗的情况下,激光成丝状态的演化。研究表明:多光子吸收损耗会破坏自聚 焦与等离子体散焦之间的动态平衡,进而引起成丝的不稳定性;在不同的入射功率下,成丝的起点位置会发 生移动;在实验室条件下, pin?3pcr 时才可能形成多次聚焦成丝传输。 继续增加激光入射功率时,光束因强烈聚焦发生崩塌而成多丝结构。

用高温固相法合成了 Nd3 + :GdNbO4 多晶,确定了它的结构, 研究了它的光致发光。Nd3 + :GdNbO4 是单斜结构,空间群为I2/a。采用内标法,测定了(1 at%) Nd:GdNbO4 的晶格参数。用Rietveld精修方法给出了 Nd3 + :GdNbO4 的原子坐标。 在808 nm光激发下,观察到925 nm、1065 nm、1345 nm三个发射带,分别来自于 Nd3 + 的
、4I11/2 、4I13/2 跃迁,以1065 nm处
的发射谱带强度最强。 分析表明 Nd3 + 在 GdNbO4 有很强的晶场作用,是一种潜在的新型激光材料。

开展了CuBi3 S5 和CuBi3 Se5 两种化合物的合成研究,并首次报道了这两种化合物的基本光电性质。 以水合肼(N2 H4 ·H2 O)为还原剂,以CuCl、BiCl3 和S(或Se)为原料,通过溶剂热与固相反应相结合的方法 成功制备了CuBi3 S5 和CuBi3 Se5 两种化合物的多晶。采用四点探针法获得了这两种化合物的电阻随温度 变化的关系,结果表明：CuBi3 Se5 呈金属性质,而CuBi3 S5 呈半导体性质。根据Arrhenius关系式 计算出CuBi3 S5 室温下的热激活能为17.1 meV。在室温下对CuBi3 S5 多晶块体进行了霍尔效应实验, 结果表明:其载流子浓度为 3.75×1017 cm-3, 霍尔迁移率为14 cm2V-1s-1, CuBi3 S5 为n型半导体。 漫反射光谱的实验结果表明CuBi3 S5 的禁带宽度约为0.66 eV。

在分析了相邻耦合自旋链后,提出了一种求解使量子信息在链中完美传输的耦合强度的方法, 并用Groebner基分析的方法得到了耦合强度的所有解析解。该方法同样适用于求解脉冲激光驱动的多 能级量子链系统量子态完美操控的控制参数问题。该结果可以用来分析自旋链量子信息的完美传输和多 能级量子链态完美操控的解结构和寻找有优化性质的参数特解。

研究了二项式光场与二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)相互作用系统产生的 原子激光的量子相关性质、 压缩效应和振幅平方压缩效应。应用全量子理论,通过求解系统的海森堡方程,重点讨论了光场相关参数和 原子相关参数对压缩深度、压缩频率的影响。结果表明,单模原子激光二阶相干度不随时间变化, 原子激光具有周期性的压缩效应和振幅平方压缩效应,最大压缩深度由二项式光场相关参数决定, 压缩频率依赖于原子与光场耦合系数,简要讨论了压缩效应和振幅平方压缩效应之间的区别和联系。

囚禁离子的纠缠态在量子计算和量子信息方面有极为重要的应用。由于量子系统的特性, 激光强度不可避免地发生涨落,其对囚禁离子的纠缠度有显著影响。从反J-C模型出发,利用共生纠缠度标准, 分析了激光强度涨落对系统纠缠动力学的影响,并与利用J-C 模型时的情形做了适当对比。结果显示:激光强度涨落产生的噪声使两离子纠缠度随时间呈现类似指数衰减； 激光强度较弱时,利用正反J-C模型所得系统纠缠动力学有显著差别。

相位协变量子克隆在量子密码术中有重要的应有。 利用一般的量子克隆幺正变换形式,得到克隆的保真度。结果表明存在一类最优相位协变量子克隆。 对这一类量子克隆的幺正变换,拷贝的保真度最大且相等。基于腔量子电动力学,提出实现这类量子克隆幺正变换的实验方案。

量子逻辑电路是经典可逆计算和量子计算的交叉领域,对其综合方法的研究具有重要意义。 提出了一个基于矩阵初等变换的全新的综合方法, Toffoli门集被选作基本门库,其中每个逻辑门的矩 阵都可以分解为初等变换的乘积(称作一个初等变换路径), 结合一些启发式规则,将得到的初等变换路 径变成 Toffoli 门序列的形式,也即逻辑电路形式。给出了一个三阶逻辑电路的例子,分析了该新方法的性能。

量子可逆逻辑电路综合主要是研究在给定的量子门和量子电路的约束条件及限制下, 找到最小或较小的量子代价实现所需量子逻辑功能的电路。把量子逻辑门的功能用矩阵的数学模型表示, 用遗传算法作全局搜索工具,将遗传算法应用于量子可逆逻辑电路综合,是一种全新的可逆逻辑电路综合方法, 实现了合成、优化同步进行。四阶量子电路实验已取得了很好的效果,并进一步分析了此方法在高阶量子电路综 合问题上的应用前景。

从无耗散介观电感耦合电路的经典运动方程出发,运用线性变换的方法对电路进行量子化, 在此基础上计算了激发相干态下电路中电荷、电流的量子涨落。结果表明,在未接电源时各回路电荷、 电流的平均值和方均值均不为零,存在量子涨落,涨落大小不仅取决于回路自身的参数,还与另一回路参数以 及耦合电感参数有关,即两回路的量子噪声是相互关联的,而且它们还明显地依赖于电路所处的状态参数, 即粒子数态参数和相干态参数。

基于F-P腔理论研究了不对称非线性缺陷光子晶体的光学二极管效应。 要有效提高光学二极管的正反向透射比, 同时又要保证正向透射率不太低,应增大入射光频率的预置量,适当提高缺陷两侧结构的不对称性,并使入射光强在相应 变化范围内靠近低值。数值模拟结果支持了该理论的分析。

在特定的气体氛围下,用一定能量密度的飞秒激光连续照射单晶硅片表面, 可制备出表面具有准规则 排列微米量级锥形尖峰结构的黑硅材料。利用几何光学中光的传输理论,研究了黑硅材料的陷光特性, 以及黑硅表面准规则排列的微米量级锥形尖峰结构的形状和密度对反射次数的影响。得到黑硅的表面准规 则排列的微米量级锥形尖峰结构的高度越高、间距越小和底角越大,它的陷光效果就越好的结论。

研究了紫外光照和温度对偶氮弯曲液晶极化电流的影响。在365 nm紫外光照下，这种偶氮化合物的极化强度随紫外光照时间增加而变化直至为零; 当温度从150
C升高到175
C时，弯曲液晶的极化电流随温度线性降低，用Landau-de Gennes理论解释了这一现象。其极化情况 随紫外光照和温度而变化的实验规律表明:在紫外光照下偶氮弯曲液晶发生了光致异构化、光裂解和热裂解作用。

共振隧穿是电子的隧穿概率在某一个能量值附近以尖锐的峰值形式出现的隧穿, 是目前为止最有希望应用到实际电 路和系统的量子器件之一,其特点是器件的响应速度非常快。用传递矩阵的方法分别计算了在外加偏压下, 对称双势垒、三势垒应变量子阱结构的透射系数与入射电子能量和隧穿电流与偏置电压的关系,模拟了应变多量子 阱结构的隧穿系数和 I-V 特性曲线。计算得到隧穿电流峰值位置与实验测试值符合得很好,对于设计共振隧穿二极管 并为进一步实验提供理论指导具有重要的意义。

以单重合序列作为波长跳频序列,严格变重光正交码作为时间扩频序列, 构造一种新的跳频/扩时二维变重光正交码。 对所构造二维码的自相关和互相关性能进行了详细分析,得出互相关均值的表达式,并对该二维地址码的多址干扰误码率 进行了仿真比较和理论分析。结果表明,确定严格变重光正交码的参数和单重合序列的长度,增加波长数会增加码字容量并 降低系统的误码率;确定单重合序列的参数和严格变重光正交码的码重和码字个数,增加码长将降低系统的误码率。