详尽地研究了驻波腔场中两能级原子运动的能量转移和动力学演化的非绝热修正。从而定量地阐述了实现原子俘获的绝热近似条件。

证明了任何一个在真空中稳态传输的单色标量光束,在忽略了瞬逝波的条件下,其光束截面能量的径向分量E及轴向分量E||都与轴坐标无关,它们都为不变量;文中还进一步给出了光束能量衍射发散度的x、y分量的表达式。

通过数位模拟研究了非线性腔的横向效应,非线性表现在光场通过放大介质时所引起的相位变化与强度有关。模拟结果显示,随着非线性系数的变化,腔中的光场分布表现出丰富的时空不稳定行为,其中包括横模跳变、时空周期行为以及光学涡旋的出现。

报道TW(10 12W)级Ti:Al2O3飞秒激光放大器的研究。采用Ti:Al2O3自锁模激光振荡器和脉冲啁啾放大技术,获得了能量为84 mJ、脉宽为75 fs的放大光脉冲,峰值功率达到TW量级。

研究了超短光脉冲在GaAs表面激发相干亚毫米波振幅随入射角变化的规律,前后向辐射比值随入射角度变化的规律,实验测量了在GaAs表面镀上极薄金属薄膜后所产生的相干亚毫米波振幅对薄膜厚度的依赖关系;利用光生载流子偶极辐射的理论模型成功地解释了实验得到的角度依赖关系和相干亚毫米波的偏振特性。

用光纤延时自差法测量二极管激光纵向泵浦单频运转的Nd:YVO4激光器的线宽。在1秒时间内,激光线宽为25kHz。还测量了线宽与激光器腔长和输出功率的关系。

激光在完全电离等离子体中集体散射截面等于单个电子的汤姆逊散射截面乘以结构因子,结构因子由电子密度涨落确定。在考虑带电粒子间电磁相互作用基础上,给出激光在相对论磁化等离子体中散射的结构因于谱的解析表示式。

利用光学多通道分析仪(OMAⅢ)研究脉冲激光沉积钛酸钡薄膜过程中的激光诱导等离子体的时间分辨发射光谱。利用各种粒子不同时刻发射的谱线强度描绘成该粒子的飞行时间谱,表征了等离子体中该粒子的空间浓度分布。根据飞行时间谱的特征,推算了粒子束脉冲(等离子体)的空间宽度及其与缓冲气体压力的关系。提出了在激光沉积多元氧化物薄膜过程中的合适的缓冲气体压力范围,解释了激光原位沉积高温超导薄膜中所需氧气分压达30Pa的原因。

计算了YAG晶体中Tm3+离子辐射跃迁几率Aij,无辐射跃迁几率Wij、交叉弛豫几率P、荧光寿命τi和荧光分支比βij等荧光特征参量,并利用这些值及跃迁速率方程讨论了3F4能级荧光强度与掺杂浓度的关系,提出当激发光的泵浦速率从102～106s-1时,Tm3+离子的最佳相对浓度Xop在4.9～6.4％之间。

利用作者研制的快速反应(爆轰)光谱探测技术研究了五种常用猛炸药快速反应最终产物光谱。研究表明,随着炸药负氧平衡值的增加,最终产物H2O的含量也增加;同样随着炸药中碳含量的增加CO2量增加,固体C2也明显增多。它能为爆轰产物法合成金刚石选用主炸药提供有参考价值的数据。实验值与BKW方程计算值进行了比较,其趋势是一致的。为微观研究炸药粉快速反应提供了一个较简便而行之有效的方法。

对作者早先提出的光谱估算方法FAT作进一步探讨,提出利用退卷积技术实现光谱线型优化从而修正估计谱相对强度的方法,同时还提出了反映线型优化度及估计谱可靠性的品质因子的概念。

研究了考虑斯塔克(Stark)位移的简并拉曼过程中原子与场的耦合特性及斯塔克位移对原子反转及场熵的影响。

根据量子力学微扰理论给出了在相干激发电离情形下双光子共振三光子近共振和双光子近共振三光子共振这两种四光子电离过程的电离截面表达式,表明这两种过程的离子强度与它们的起始能级有关。根据这一结论分析了实验测得的对氟甲苯分子的多光子电离谱,结果表明获得该电离谱的过程为三光子共振四光子电离过程。

研究发现,在超强激光作用下电子运动的相对论效应可导致高农谐波辐射。采用单电子模型计算分析了不同偏振激光作用下的高次谐波发射,表明圆偏振激光较线偏振激光更有利于高次谐波产生。

采用双级布里渊散射相位共轭镜,能提高相位共轭保真度稳定性,将散射光反馈进入YAG振荡器腔内,由偏振棱镜耦合输出的散射激光,具有短脉冲、可调谐、优质光的特点。报道了脉冲压缩机理及影响压缩脉冲宽度的因素,获得了2.5ns、9mJ的散射激光输出。

利用简并四波混频研究了一种偶氮苯液晶聚合物的相位共轭和光学记录特性。在近共振条件下,用低功率Nd:YAG倍频激光得到高效率的相位共轭光和高阶衍射光。当光强达到10W/cm2量级时,薄膜显示出光记录效应,即在撤掉写入光之后,相位共轭波并不消失。进一步增大光强到103W/cm2量级时,出现三组分别只与前向泵浦光、后向泵浦光和信号光有关的高阶衍射光。其中观察到第三阶衍射光。且在撤掉任两束光后,所剩一束光的各阶衍射光效率保持不衰减。通过四波混频实验之后,薄膜上出现可长久保存的明亮的全息光斑。用光致异构和光致分子取向重组解释了相位共轭波特性和永久记录效应,并在实验上用可见一紫外吸收光谱证实分子新的取向的存在及其具有的稳定性。

报道了激光诱导热效应光栅自衍射效率与两入射激光束夹角的依赖关系。实验结果给出自衍射效率与夹角的四次方成反比,理论分析与实验结果一致。

采用光谱物理公司生产的、平均输出功率为1.1W、脉宽为90fs的再生锁模掺钛蓝宝石(Ti:Sapphire)激光器作为泵浦源,KTP作为非线性光学介质,以及BBO作为腔内倍频晶体,制成了一台同步泵浦腔内倍频飞秒KTP光学参量振荡器。其输出调谐范围为528nm至586 nm,最佳平均输出功率为240 mW左右,脉宽约为100 fs。在无反馈伺服系统的情况下,该参量振荡器可维持振荡达三个小时。

利用Cu:KNSBN实现了鸟翼式互泵浦相位共轭器,并给出一些实验现象和规律。

从理论和实验上给出了研究光场二阶相干函数的新方法,并能够应用到皮秒或亚皮秒范围的超快现象测量中。

报道了一种基于磁致伸缩原理实现的全光纤结构磁光光学双稳态装置。与分立元件的磁光双稳系统相比较,该系统的双稳开关功率降低了2～3个数量级。实验结果与理论计算相符。

介绍了观察泰伯(Talbot)像的共轭虚像的实验原理及方法,并给出实验结果及扼要的理论解释。作者首次提出可把泰伯自成像公式的m值扩展到负值。

建立了兼含粗糙度与波面像差影响的中心点亮度比公式及其像质评价准则。根据粗糙波面中心点亮度比的大小,把像质标准划分为“极佳”、“良好”和“不理想”等三个等级;粗糙度公差范围为λ/20～λ/80。

从理论上研究了利用正向模型求解逆问题的这代算法,特别是其中Jacobi矩阵的有限元解法;引入了图像恢复领域广泛采用的规则化方法用于处理逆问题中的奇异性问题;作为总结,最后给出了FEM法求解光学CT问题的完整步骤。

利用前馈神经网络对激光等离子体打靶实验中所得的X光光谱数据进行处理,可以方便地求出等离子体的电子温度和电子密度等参数。在对网络的训练时采用误差信号反向传输算法,训练后的神经网络能够有效地对X光光谱数据进行处理。文中给出了用此法算出的Mg等离子体电子温度和电子密度的空间分布轮廓,与用传统方法所得的结果完全吻合。

介绍一种确定平面介质波导导模折射率的新法,它是Ruschin-Lit计模法的推广。与计模法有关的半相位移关系得到了完善。文中还给出新法在几种有代表性波导中的应用和计算结果。

利用转移矩阵技术,在建立波导芯子区域等效折射率的基础上,导出了任意折射率多量子阱波导的色散方程,该方程的数值精度与量子阱数的多少无关。

介绍了光波导折射率分布的数值计算法。采用该方法,可由光波导输出端面的二维光强分布得到其折射率差的二维分布和沿x、y方向的线分布。文中给出了Ti:LiNbO3光波导沿垂直于基片表面方向的折射率差分布的测量结果。

基于单平板的两种旋转特性(绕表面中心法线及绕入射光束光轴旋转),作者提出了一种任意剪切方向的全方位剪切干涉仪,这不仅对于旋转对称光束、尤其对于非旋转对称激光束的定量检测具有十分重要的应用价值。文中描述了该仪器原理、参数及应用实例。

设计并制作了与扫描隧道显微镜(STM)探头和拉曼光谱仪相适配的光纤探测装置,该装置采用配有很短焦距的自聚焦透镜以获得较大的相对孔径,并使用多束光纤以充分利用扫描隧道显微镜探针周围有限空间,提高了拉曼散射光的收集效率,获得具有较高信噪比的拉曼谱图。在该装置基础上进一步建立了拉曼-扫描隧道显微镜联用系统.初步实验表明该联用系统用于实时研究固/气和固/液界面体系是可行的,即利用扫描隧道显微镜可获得固体表面的微观形貌,同时利用拉曼光谱可获得表面吸附(反应)物种的分子结构信息,它为表面科学研究提供一种新方法。

叙述了Schwarzschild型正入射软X射线多层膜显微成像系统的设计、制作和成像实验,其工作波长为18.2 nm,放大倍数为10.5×,极限分辨率小于0.2 μm。采用Mo/Si多层膜,周期和层数分别为9.5 nm和41。用激光等离子体光源对20 pl/mm和55 pl/mm的栅网进行了软X射线显微成像实验,所得结果表明此显微成像系统的分辨率在微米量级。

研究在连续光入射下渗铒光纤光栅的开关动力学特征,发展其开关过程有类似于相变的特征。数值结果表明,主动光纤光栅在连续光条件下更适合于脉冲串产生。

通过光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM)和扫描隧道显微镜(STM)观察了光记录有机薄膜的微区结构。从微区结构的形貌可以看出光记录后酞菁薄膜上产生了鼓泡。通过这些观察方法的比较发现扫描隧道显微镜可以提供更加详细、精确的三维参数。薄膜的微区结构研究对于分析光盘的性能、了解记录机理具有重要意义。

在理论上用琼斯矩阵法得到了与偏振无关的Walk-off型光隔离器的插入损耗及反向隔离度的表达式,讨论了偏振分束器、法拉第旋转器、1/2波片的参数对其性能的影响。作者设计制作的光隔离器光纤到光纤的插入损耗为1.46 dB,隔离度为34.2 dB,外型尺寸为13×10×46mm3。

采用低电阻率的Ta2O5/SiO2、Ta2O5/Al2O3复合层制备出低压驱动ZnS:Mn薄膜电致发光器件,它的阈值电压在40V以下。当驱动电压为60V、频率为50Hz时,发光亮度在200cd/m2以上。这种器件具有其独特的亮度-电压特性和电荷存储量-电压特性。利用空间电荷限制电流模型分析了发光层中空间电荷、电场强度在这种低压驱动电致发光器件发光层中的分布特性,并对低压驱动薄膜电致发光机理、亮度-电压特性、电荷存储量-电压特性进行了解释。分析表明复合层的电导性质是获得低压驱动电致发光器件的关键。

使图像获得不受光照和几何条件影响的颜色特性描述是实现颜色便常性的关键。利用双色反射模型和有限维线性模型,提取归一化偏差本体反射特征,被实验证明是实现颜色恒常性的一个重要途径。本文详细阐述了归一化偏差本体反射特征的特性,其计算方法,应用的前提条件,以及应用限制,并在实际图像处理中,考虑到了这些影响的因素。

探讨了WO3薄膜与1MLiClO4-PC溶液之间的界面电位差的变化规律及测量方法。制备了三种具有不同电致变色性能的WO3薄膜,并对它们进行了界面电位差随Li+注入量大小变化的测量。通过实验发现:界面电位差的变化趋势能够反映出氧化钨薄膜的Li+离子阈值注入量的大小。进而找到了用电阻热蒸发方法制备电致变色氧化钨薄膜的最佳工艺条件。

用可调谐激光两步激发Na原子高激发里德堡态布居,在光激发后施加脉冲电场测定激发态的场电离阈,利用阈值电场和延迟场电离方法测定了ns(n＝20～24)和nd(n＝19～23)态的寿命值,并与计算值进行了比较。对影响寿命的因素作了讨论。

对(HgCd)Te探测器峰值响应波长的Franz-Keldysh偏移进行了实验研究。实验结果表明,在强电场中,(HyCd)Te具有很强的Franz-Keldysh效应,因而可能导致光吸收峰值波长向长波长方向的明显偏移。

报道用193nmArF准分子激光,经过石英相位版的空间调制,在载氢增敏处理过的通信光纤上写入光致折射率变化的布拉格光栅,在光栅布拉格波长上(λ＝1l.53 μm)测得的反射率大于90％,半高全宽线宽小于0.6 nm。