在有效质量近似基础上,考虑强的内建电场效应,变分计算了纤锌矿结构的GaN柱形量子点中带 电量为－e的离子受主束缚激子(A-, X)的发光波长。结果表明,离子受主束缚激子发光波长强烈依赖于量子点的尺寸(高度和半径)、 离子受主杂质的位置和垒中Al含量。随着量子点高度、半径及垒中Al含量的增加,离子受主束缚激子发光波长增大。 随着离子受主杂质从量子点左边垒中沿z轴方向移至量子点左边界,发光波长先增大,在量子点的左界面附近达到极大值; 随着离子受主杂质在量子点内继续右移,发光波长减小,当杂质位于量子点的右边界附近时光跃迁波长达到极小值; 进一步右移离子受主杂质至量子点的右边垒中时,发光波长增大。和自由激子光跃迁波长相比,当离子受主杂质位于 量子点中心的左边时,杂质的引入使发光波长增大,当离子受主杂质位于量子点中心的右边时,杂质的引入使发光波长减小。

针对光学遥感成像系统的全链路仿真在我国刚刚起步。通过分析能量在大气、场景和遥感器之间传递时发生的各种相互作用，将整个仿真过程分为三维场景构建与组织、遥感器 入瞳处辐亮度图像模拟、遥感器效果模拟三部分，分析了框架中各个模块的功能和模块之间的概念数据流向。最后分析了地形起伏和观测角度变化对成像的影响。 计算显示：像元高度从0增至1 km时，入瞳处辐亮度的最大相对差异可达170%;观测天顶角从180°变为124.4°时，辐亮度的相对差异最大可接近50%。

研究了一种应用于铷原子频标的磁控管腔,对用于磁控管腔的主要特征和参数计算进行了研究,主要包括磁控管腔的谐振频率、Q值、微波场模式。 研究结果表明磁控管腔的谐振频率可以调谐至6.835 GHz,Q值都能够调至600～1000之间,其微波场谐振模式是典型的TE011 模式,频率 温度系数较小(32.5～35.0 kHz/℃),所设计的磁控管腔能够满足铷原子钟物理部分的设计要求。

以二维中心势和磁通规范势场形成的多连通空间为例,从经典和量子两方面研究了 带电粒子的运动轨道和波函数, 结果表明:波函数几率云的空间分布与经典轨道完全相同;此外,角动量的分数量子化可以通过量子-经典 对应条件唯一确定,而磁通规范势仅使所有波函数产生一共同的拓扑相位,并不改变量子化条件。

利用相容方法,得到了(2+1)维非线性发展方程的对称,并根据相应的特征方程组得 到了(2+1)维非线性发展方程的相似约化, 同时得到了一些新的显式解。

利用Painlevé展开和扩展同宿测试法,获得了CDGKS方程的新的同宿呼吸波解、 周期波解和扭结孤立波解,丰富了该方程解的内容及其动力学特征。

提出了两个未知单粒子态的量子秘密共享方案,分别使用一个对称的三粒子纠缠态和一个不对称的三粒子 纠缠态作为量子信道来实现态的共享。在发送者和协助者分别对各自所拥有的粒子实施Bell基测量、单粒子态测量之后, 接收者对所拥有的粒子作相应的幺正操作才能实现初始量子态的重构。方案可以推广至任意两粒子和多粒子纠缠态的量子秘密共享。 在安全性方面,考虑了来自外部和共享者内部的盗窃情况,经讨论可认为所提出的方案是安全可靠的。

介绍了海森堡模型的不同位型 ［N,n］ (N为海森堡链总格点数, n为格点 中自旋向下的电子数)中的体现 本征值获取难易程度的本征值获取概率及其相应信息熵(香农所定义的)和体现模型体系关联程度的自旋向下电子发现概率、 每一粒子的von Neumann及体系的平均von Neumann熵,可为量子计算与信息传递提供启示性信息。研究结果表明: 1)事件 发生概率大于(小于)50%时,信息熵随概率增加而减小(增加)。2)不同位型 ［N,n］, 当n(N)同, N(n)增 加时:本征值获取概率减小,其相应的信息熵正确反映本征值获取的难易程度;模型参数一定时,格点中自旋向下 电子发现概率与每一粒子的von Neumann熵及体系的平均von Neumann熵都分别减小(增加)。3)位型 ［N,n］ 相同时, 每一粒子的von Neumann熵及体系的平均von Neumann熵随参数变化时出现拐点,显示体系发生量子相变的信息。4)同 位型 ［N,n］ 且同参数时处于海森堡链对称位置粒子的von Neumann熵相同。

采用纠缠度量方法Negativity研究了包含不同方向非均匀磁场自旋为1的两粒子Heisenberg XYZ 链的量子纠缠特性。研究发现，系统处于基态时有量子相变发生， 铁磁和反铁磁情形下纠缠的表现行为完全不同，故可以利用这种性质来生成所需纠缠。研究还发现纠缠伴随非均匀磁场的变化有震荡现象，并且x方向和y方向的纠缠存 在先消失后复苏现象。纠缠随系统其他参数的变化会因磁场方向的不同而有完全不一样的特征，从而可以通过调节磁场方向、各向异性参数等来提高纠缠值和扩大纠缠范围。

考虑一个二能级原子与单模热光场经由双光子过程耦合,采用量子约化熵研究了 原子和场的约化熵变化规律, 用共生纠缠度(Concurrence)研究了原子与场之间的纠缠演化。借助于数值计算方法,详细分析了在混态J-C模型中, Stark位移和平均光子数对约化熵变和纠缠的影响。结果表明在Stark位移影响下,原子和光场的约化熵变化量均减小。 选择适当的原子初态,可以使得原子的约化熵和光场的约化熵发生交换。此外,考虑Stark位移时, 原子与光场之间纠缠的最小值增大,原子与光场不再出现退纠缠态。

研究了各向同性海森堡XY链在非均匀磁场中纠缠的含时演化以及热纠缠的问题。纠缠在量子信息领域是十分重要的资源， 关于纠缠的度量和含时演化的研究非常必要。对共生纠缠度进行了理论计算，通过数值模拟进行了分析。如果外磁场很小， 最近邻耦合系数很大，共生纠缠度就在0和1之间振荡。如果外磁场很大，最近邻耦合系数很小，共生纠缠度的最大值会变小，甚至会消失。 同时，随着海森堡自旋链中自旋数目的增加，纠缠会减小。随着温度的升高，热纠缠会快速下降。随着外磁场的增加，热纠缠也会下降。 只有系统的非均匀度增加时，热纠缠才会增加。

约瑟夫森结是一个很重要的超导元件，其电路模型关键参数的数值差别很大，传统的自适应同步方法不能准确识别小幅度参数。基于李亚谱诺夫稳定性理论构造带有增益系数的控制器和 参数观测器, 结合标度放大方法对约瑟夫森结混沌系统不同阶参数进行识别。以误差函数为统计量，在增益系数和放大因子的相空间给出同步和非同步区域分布，发现对两个小参数同时进行标度 放大可以增加同步区域。该方法可以显著提高小参数的识别精度, 数值计算结果验证了该方法的有效性。

利用多光子反Jaynes-Cummings模型研究了单模相干光场与两个全同的纠缠 二能级原子相互作用时纠缠原子的 布居数演化,并讨论相干光场的平均光子数及跃迁光子数对纠缠原子布居数产生的影响。结果表明：随着 相干光场平均光子数的增加纠缠二能级原子处于激发态和基态的几率差减小,布居数的振荡曲线整体上移; 随着跃迁光子数的增加纠缠二能级原子处于激发态和基态的几率差增大, 振荡曲线整体下移。

利用相干态方法，借助坐标-动量中介表象研究了处于热平衡状态下谐振子的密度矩阵。在此基础上，不必利用傅里叶变换关系，而仅仅通过选择不同的 参数值，就可以获得坐标和动量表象下处于热平衡状态下的谐振子密度矩阵的表示式。另外，给出了直接求解密度矩阵的过程，发现此结果与厄米多项式密切相关， 作为以上所求表示式的一个有效应用，通过比较两种方法的结果，揭示了一个全新的厄密多项式的关系式。

基于Mie散射理论和低浓度近似,对锗蛋白石类光子晶体中的光子定域化现象进行了研究, 数值揭示了入射波长、 散射体大小和基质折射率对定域化参量的影响规律。结果表明,在散射体浓度为10%,相对折射率大于3.8, 在中红外区3～12μm范围内出现了理想的定域化现象；随着入射波长的增大,定域化区所对应的散射体半径增大, 定域化参量减小;同时,基质折射率的增大导致退定域化现象。

利用一段色散位移光纤(DSF)对半导体激光器产生的皮秒啁啾超高斯脉冲的频谱补偿修正，获得了较好的修正结果。适当压缩脉冲频谱可以减小码间干扰，防止频谱因过度展宽而导致 信号脉冲失真，从而在一定程度上有利于超高斯脉冲的稳定传输，提高光纤系统的传输距离。研究时，采用对称分步傅里叶法(SSFM)，数值模拟了初始啁啾为－3， 初始脉宽为10 ps，峰值功率为30 W 的啁啾超高斯脉冲，在DSF中传输时消啁啾的频谱演变过程。模拟结果表明，利用长度为0.5 m的DSF可以最大程度上消除该初始脉冲的“红移”啁啾。

采用密度泛函理论(DFT) B3LYP/6-31G方法,对设计的6个不同位置取代氨基的 香豆素衍生物的几何构型进行优化。 在所得优化结构基础上对这些分子的稳态二阶NLO系数β值进行计算分析,并采用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法 计算了其电子性质,研究了取代位置对香豆素类衍生物分子的二阶NLO性质的影响规律。结果表明:当氨基取代在4号 位时香豆素分子中的羰基表现出供电性,对分子内电荷转移非常不利,不利于提高分子的β值; 当氨基取代在3、5、6、7、8位时分子中的羰基表现出吸电性,使分子形成D-π-A构型,并且氨基在3、7位的取代 能够扩大体系的共轭范围,有效增加了香豆素分子的βtot值。

基于平面波展开法,以 III-V 族半导体材料 AlP、AlAs、AlSb和GaP 构成二维方形格子光子晶体, 并对其光子晶体能态密度特性进行了数值模拟。结果表明, III-V 族半导体材料构成二维方形格子光子 晶体具有较好的光子带隙,形成的最大带隙随介电常数差值的增大而增大, f=0.2a时归一化频率达到 最大光子带隙, AlSb 具有较宽的光子禁带。该研究结果为光子晶体器件的研究提供了理论依据。

在考虑电子与体纵光学声子强耦合的条件下,通过求解能量本征方程, 得出了盘型量子点中电子的基态能量、 第一激发态能量及其相应的本征波函数;采用幺正变换和元激发理论方法研究了圆盘型量子点的声子效应, 并讨论了温度对量子盘中极化子性质的影响。数值计算表明:在温度较低时,声子不能被激发,温度对能量无影响, 当温度较高时,声子能够被激发,且温度愈高,被激发的声子数愈多,极化子能量愈大;结果还表明基态能量随着 电子-声子耦合强度的增大而减小,随量子盘半径的增大而减小, 说明量子盘具有明显的量子尺寸效应。

半导体激光器在外加扰动下,可以产生高维宽带的混沌激光信号,是 实现高速保密通信的理想载波。 数值研究了混沌调制和混沌隐藏两种信息加载方式下的混沌激光保密通信系统的性能, 分析了两种信息加载方式下系统分别传输正弦信息和数字信息时的信噪比和Q因子的变化情况, 研究了两种信息加载方式下系统的相关系数随调制深度的变化趋势。结果表明,不同的调制深度 或调制频率/速率都会影响系统的性能,且混沌调制方式的系统性能优于混沌隐藏方式。

基于保偏光纤中正交偏振模干涉,提出了一种简单、新颖的光纤光栅动态应变解调系统, 并且通过实验证实了该方案的可行性。该解调系统光学核心部分仅由一段带有反射镜的高双折射光纤和 一个光纤起偏器构成。实验中动态应变解调分辨率达到了0.5nε/Hz,频率范围为0.1～7.9 kHz微纳 幅度振动信号获得了保真拾取。实验表明,该系统适合宽频率范围、 微纳幅度的动态应变检测,为光纤光栅传感提供了一种简单、经济、适用范围更广的解调方案。