将色散测量方法和快速扫描延迟线技术相结合, 在谱域光学相干层析系统中实现了对群延迟色散的精确补偿.在该方法中, 先在样品臂中放入平面反射镜, 等间隔移动参考臂中快速扫描延迟线系统中光栅的位置, 同时测量系统参考臂和样品臂之间的群延迟色散差值.当该值为零时, 则表明系统色散匹配.将该方法与基于点扩散函数半高宽的方法进行比较, 发现基于半高宽方法的测量误差为4.43%, 而该方法的测量误差为0.76%；在色散补偿过程中, 随着色散匹配点的靠近, 半高宽方法的灵敏度由92.105 3 fs2减小到1.344 7×103 fs2, 而新方法的灵敏度则保持165.789 5 fs2, 表明本文提出的色散补偿法具有较高的色散补偿准确度和灵敏度.实验表明, 色散补偿后的系统分辨率接近理论值；在补偿系统色散的同时, 还可以根据测量所得色散值的符号来判定光栅的移动方向, 从而更容易地完成补偿工作.

研究了多光束非定域干涉现象,得到了多光束非定域干涉的反射光强分布函数.数值计算结果表明: 随着镜面反射系数的增加,多光束非定域干涉条纹半值宽度降低,条纹变得更加锐细,光谱分辨率提高；当镜面反射率较高时,除了暗条纹外,在低干涉级次处紧邻暗条纹还有很窄的亮条纹存在；亮条纹振幅逐渐衰减至背景光强度,干涉级次越低亮条纹振荡越明显；第一束反射光提供了一个均匀的背景,第二束反射光的加入产生了双光束干涉,干涉条纹较粗,对比度较低,更多光束的加入使干涉暗条纹变得锐细,在相邻暗条纹间出现了明暗相间的低强度明暗条纹；足够多光束的加入使相邻暗条纹间低强度变化的明暗条纹消失,同时在紧邻暗条纹处出现了振幅振荡衰减的亮条纹.最后,将多光束非定域干涉理论应用于光学滤波器的研究,结果表明: 提高镜面反射率,可以显著降低多光束非定域干涉的滤波带宽；改变镜面间距,可以灵活调整多光束干涉仪滤波波长和相消波长间距.

光子网格中任务和通信的联合调度是一个非确定性多项式难题.为了进一步优化调度长度, 本文在扩展列表算法的基础上, 提出一种迭代列表调度算法.该算法通过扩展列表算法产生一个初始调度序列, 并通过迭代的方式不断估计调度过程中子任务之间的通信时间；然后重新计算子任务的权重, 调整子任务的调度序列, 达到改善调度长度的目的.仿真实验表明, 迭代调度算法对于大部分的实例能够有效地减少任务的调度长度, 并且更加适用于数据密集型的任务调度.

通过网络编码方法优化多核点选择和组播信息传输, 本文提出一种基于多核点共享树和网络编码的光组播路由构造和波长分配方法、减少波长资源消耗和提高网络的负载平衡性能.首先, 删除产生源点迂回回路的网络编码备选核点集合, 采用启发式矩阵运算方法确定多源共享树的网络编码核点, 实现多源共享树以最少的核点覆盖最多的源节点；然后, 为减少波长信道消耗数目, 在确定的核点到目的节点间加入网络编码方法传输信息；最后, 讨论了多核点共享树的波长分配方法和目的节点成功解码的边分离路径方法.仿真结果表明: 与单核共享树、基于网络编码的单核共享树相比, 基于网络编码的多核点共享树组播路由方法需求最少的波长数目和获得最好的网络负载平衡性能.

对基频混频相位生成载波解调方法的局限性进行了研究与改进.在该方法的基础上, 通过引入直流滤波器, 滤除了直流成分的影响, 使得改进后的算法克服了基频混频相位生成载波解调方法只适用于小信号的局限性;通过引入抗混叠滤波器, 保留了有用频谱成分, 进一步降低了采样频率.在采样频率一定时, 最大限度地提高了系统可解调的动态范围上限, 给出了实现改进后算法的硬件实现方案, 并用Matlab及数字信号处理器软件开发代码调试器分别进行了仿真验证, 证明了这种改进解调方案的可行性.

针对空地激光通信系统, 推导了复合光栅螺旋扫描捕获方法所需的最大捕获时间、平均捕获时间和捕获概率的计算公式, 建立了捕获性能仿真模型, 分析了捕获时间和捕获概率的关系, 以及空中平台的相对速度对捕获系统的影响和抑制方法.仿真结果表明, 当通信终端的捕获不确定区域为50 mrad, 扫描重叠因子为0.12时, 捕获探测器的信噪比大于6时, 空地激光通信系统总的捕获概率优于95%, 最大捕获时间约为36 s, 平均捕获时间约为12 s.

在光敏性掺铒光纤上制作了45 mm长非对称相移结构光纤光栅, 构成前后向功率输出比大于100∶1的分布反馈光纤激光器.利用一定长度的掺铒光纤吸收有源相移光栅后的剩余泵浦光, 实现了对前向输出激光信号的放大, 并采用OptiSystem软件模拟了掺铒光纤长度与增益的关系.为了保持输出激光的窄线宽和低噪音特性, 利用布喇格波长与激光相同的光纤光栅和光纤环行器构成光窄带滤波器, 对放大后激光信号的ASE噪音进行滤除.研究表明: 所设计的激光器结构充分利用了泵浦光, 在300 mW的(980 nm)泵浦功率下获得了功率为32.5 mW, 线宽为11.5 kHz, 相对强度噪音为－87 dB/Hz的激光输出.

在测量与分析频率响应与动态范围的基础上, 研究了重构-等效啁啾分布反馈半导体.直调激光器偏置电流以及调制信号的微波功率对直调结果的影响.将300 Mb/s基带信号与1.562 5 Gb/s超宽带信号同时直接加载到该激光器上, 经过10 km单模光纤传输后进行波形、频谱及误码率的检测, 结果表明: 基带信号与超宽带信号的功率代价分别为1.98 dB与0.92 dB；该激光器具有良好的多信号直接调制性能, 在基于波分复用无源光网络的多业务融合网络中具有重要的应用前景.

提出一种基于光纤腔衰荡系统并以一小段包层腐蚀光纤作为传感头的液体挥发测量方法, 同时搭建相应的实验装置进行了实验研究.从模式理论出发分析单模光纤传输模场的能量分布, 并采用有限元法数值模拟光纤端面能量的分布, 结果表明: 包层越细的单模光纤对应越大的消光系数, 即泄露出来的倏逝波能量越大, 从而对外界环境更敏感, 但是较细包层的单模光纤存在的损耗更大.综合分析得出腐蚀光纤的最佳直径应为26 μm, 最佳腐蚀长度为1 cm.通过实时监测衰荡谱的衰荡时间变化, 得到了30 ℃恒温环境下, 乙醇与丙三醇混合溶液中乙醇浓度随挥发时间的变化曲线.实验结果表明, 混合溶液中乙醇的浓度随挥发时间呈单指数规律衰减, 该变化规律与理论分析相符.由于液体浓度与其折射率成正比, 随着乙醇的挥发, 混合溶液的折射率逐渐接近光纤包层的折射率, 使其对腐蚀光纤纤芯中泄漏的倏逝波能量的吸收程度逐渐增大, 环腔的衰荡时间也相应逐渐减小.此外, 该监测方法在常温下具有较低的温度交叉敏感性.

为解决目前方法在动态复杂环境下不能有效区分车灯和瞄准镜及“猫眼”效应目标识别率低的难题, 提出了一种基于纹理特征的“猫眼”效应目标识别方法.首先采用列均值相减、指数高通滤波和中值滤波对差分图像进行滤波去除车灯；然后依据“猫眼”效应目标的形状特性进行判别；最后根据“猫眼”效应目标的纹理特征, 构造隶属度向量, 按照最大隶属度原则, 采用模糊综合评判对“猫眼”效应目标进行识别.试验结果表明, 与基于形状和频率双重判据的“猫眼”效应目标识别方法相比, 该方法有更高的识别率和较低的虚警率.

大气湍流对实现扩展目标的高分辨率重建具有重要影响.针对此问题, 本文提出了一种改进的散斑成像算法.传统散斑成像算法在相位恢复计算中存在双谱数据量大和计算复杂等问题, 改进算法利用图像的厄米特对称性和查找表技术将相位恢复和双谱计算紧密结合, 通过计算截止频率内的每个空间频率点邻域双谱和添加双谱坐标约束使得双谱数据量减小.建立傅里叶频域相邻两象限共用的坐标查找表, 确定双谱和相位恢复计算顺序, 避免了双谱的对称操作从而使得整个计算简单易行.仿真实验结果表明: 改进算法相对于双谱截切法使得双谱数据量至少减少了24%并准确恢复出目标相位谱, 恢复相位谱经过傅里叶逆变换后清晰地显示了目标的轮廓和结构, 再结合Labeyrie-Kroff法得到了目标的高分辨率图像；最后对实际天文图像进行处理, 使恢复后图像的分辨率相对于原始图像得到明显提高, 并且改进算法以更少的计算时间获得了与双谱截切法几乎同样的恢复效果.

提出了一种基于中值滤波与梯度法的红外小目标检测方法.该方法首先通过中值滤波对红外图像进行平滑处理, 接着采用背景差分技术将原始图像与经过中值滤波后的图像进行差分对消.在此基础上, 再使用梯度锐化法对残差图像进行边缘信息的增强.最后, 利用二值化处理凸显出目标点.该方法通过中值滤波与梯度法的互补效应实现了红外小目标的有效检测, 仿真实验结果证明了该算法的有效性.

高速光开关是实现光传输路径变换的关键器件之一. 对于目前马赫-曾德型光开关本身占据的尺寸较大或者在一维方向上尺度较长的缺点, 提出了一种利于高度集成的矩形马赫-曾德2×2光开关单元结构. 器件由基于受抑全内反射原理的沟槽型微纳分光/合光器和90°弯曲波导的L型参考/相移臂两者构成, 极大地减小了由此构成的马赫-曾德光开关器件的尺寸. 利用硅的热光效应, 举例设计了开关器件的L型相移臂上升50℃实现π相移时需要的总长度约为84 μm. 同时采用有限元法分析得到在NiCr金属电极加热器上施加电压3.5 V时, 可以使相移臂内的脊波导层上升温度约为50℃; 模拟了介质覆盖上包层不同SiO2厚度时的时间响应特性, 选用上包层SiO2厚度为0.5 μm时得到器件上升时间35 μs、下降时间48 μs的开关速度. 最后使用Rsoft FullWAVE软件模块时域有限差分法仿真验证了热光开关器件的开关功能. 设计的硅基矩形结构马赫-曾德2×2热光开关的平面尺寸为56×38 μm2. 器件具有高效紧凑的特点, 使其布局配置易于向二维方向扩展, 并潜在应用于硅基高密度光子集成回路及片上光互连系统.

设计了一种适用于光电子集成电路的表面等离子体波导结构.利用三维全矢量时域有限差分法对该波导结构进行了数值模拟, 并分析了其在基模传输时的模式场分布与金属结构顶角的关系以及其能量限制性.研究了该波导结构在不同金属材料下的有效折射率和传播长度对芯层宽度的依赖关系, 讨论了两个该波导结构之间的耦合长度、最大转移功率和彼此间的串扰.结果表明: 光场被高度限制在芯层区域, 在金属结构顶角为135°时, 其能量限制因子更高；在金属材料确定的情况下, 有效折射率随芯层宽度增大而减小, 而传播长度增大；在芯层宽度一定的条件下, 两个波导结构间的耦合长度随波导间距增大而增大, 最大转移功率和串扰随波导间距增大而减小.

基于硅基微环光调制器, 利用Optisystem协同Matlab仿真, 实现了10 Gbit/s光双二进制信号的产生, 并分析了光源的线宽和中心波长、光纤传输距离以及高斯窄带滤波器的带宽对10 Gbit/s光双二进制系统性能的影响.仿真结果表明: 该光双二进制系统对光源的线宽和中心波长敏感；在误码率为10－9量级时, 实现无误码传输的最大距离为60 km, 且高斯窄带滤波器的最佳带宽为8 GHz.

为在硅基光波导上实现类电磁诱导透明效应, 设计并加工了基于绝缘体上硅的串联双环结构.通过300℃到1 200℃热氧化退火、缓冲刻蚀液湿法腐蚀以及1 000℃高温氮气退火等波导结构的后期处理, 利用垂直光栅耦合的方式输入及输出信号, 观测到了类电磁诱导透明效应.分析了两环间不同间距对类电磁诱导透明效应的影响,结果表明: 工艺中单环Q值达到5.1×104, 类电磁诱导透明效应透明峰的带宽约为500 MHz.

合成并用元素分析、红外光谱法表征了一种4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶五氟丙酸钕配合物—Nd(C2F5COO)3·Dmbp (Dmbp: 4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶).将该配合物溶解在N,N-二甲基甲酰胺中获得了液体介质,依据液体介质的吸收和荧光光谱,通过Judd-Ofelt理论计算获得了钕离子的谱线强度参数(Ω2, Ω4 ,Ω6)和受激发射截面.计算得到该配合物中钕离子4F3/2→4I11/2跃迁的受激发射截面为5.2×10－20 cm2,表明该钕配合物在液体基质中具有较好的发光特性.通过荧光发射光谱分析可知,Nd(C2F5COO)3·Dmbp将是一种有前途的光学增益材料.

利用传输矩阵法理论, 研究了双重势垒一维光子晶体量子阱(AB)k(CD)m(DCD)n(DC)m(BA)k的内部局域电场.结果表明: 双重势垒光量子阱内部分布着很强的局域电场, 且越靠近阱中心, 局域电场越强；双重势垒光量子阱垒层特别是内垒层和外垒层厚度同时增大时, 内部局域电场快速增强, 而且阱中心增强最明显；双重势垒光量子阱阱层宽度增大时, 越靠近阱中心, 局域电场越强, 但阱宽按偶数倍增大时阱中心的局域电场不变并保持恒定极大值, 而阱宽按奇数倍增大到一定数值后, 光量子阱内部局域电场则趋于阱宽按偶数倍增大时的局域电场恒定极大值.该研究可为分析光量子势阱的量子化效应机理和分立透射谱的形成内因, 以及量子光学产品的实际设计等提供指导.

应用一种新型高灵敏度光电倍增管作为传感器, 设计一套用于检测小麦超弱发光的光子计数测量系统, 实现对储藏小麦超弱发光的定量测量.适当安排LED阵列分布, 设计适合延迟发光需要的照明系统, 通过对白光LED光源辐射等效单光子能量和流明效率的计算, 建立起光照度与光子数强度之间的联系, 实现了光源照射强度与样品延迟发光强度之间的定量比较.对不同光照强度下小麦样品延迟发光的测试和双曲函数拟合, 探讨了小麦超弱延迟发光双曲函数拟合参量的变化规律；发现不同照射强度下存在不同的饱和照射时间；小麦超弱延迟发光强度曲线符合双曲衰减规律, 超弱延迟发光持续时间达数小时.通过对光照时间和数据采集时间的精确控制, 以及在拟合函数中设置延迟时间参量因子, 实现了延迟发光测试数据对应时间点的精确标定.

利用叶绿素荧光技术, 对受相同浓度Cu2+胁迫的蛋白核小球藻、斜生栅藻、铜绿微囊藻的最佳暗适应时间进行研究.通过对三种供试藻在光照和暗适应时间分别为30 s、1 min、3 min、5 min、10 min和20 min条件下的光合荧光参量进行测定, 以光化学淬灭参量值为主要参考依据, 结合t检验方法对暗适应时间进行显著性差异分析, 结果表明: 暗适应条件下三种供试藻的潜在最大量子效率值略有增加, 实际量子效率值基本保持不变；蛋白核小球藻和斜生栅藻的光化学淬灭参量值和非光化学淬灭参量值随暗适应时间的延长显著增加；铜绿微囊藻光化学淬灭参量值在光照1 min时达到最大, 无需进行暗适应, 这可能与蓝藻在暗适应时发生状态转换有关；藻类不是暗适应时间越长越好, 蛋白核小球藻和斜生栅藻的最佳暗适应时间分别为5 min和10 min.这将为采用叶绿素荧光技术进一步研究毒物对藻类的胁迫机理提供可靠依据.

作物种子萌发过程中的自发发光是反映萌发种子细胞代谢和DNA合成的生命信息, 其在种子萌发期抗旱性评价中具有重要意义.为了建立基于自发发光的玉米种子萌发期抗旱性评价方法, 研究了－0.1 MPa与－0.3 MPa的PEG-6000溶液造成的水分胁迫下万瑞168号和堰单8号玉米种子萌发过程中自发发光的变化规律.结果表明, 水分胁迫对萌发过程中两个玉米品种自发发光的升高都有抑制作用, 相同强度的水分胁迫对万瑞168号玉米自发发光的抑制作用明显大于堰单8号, 水分胁迫的强度越大, 品种间的差异越大.研究还发现, 种子萌发过程中自发发光的相对变化率RSL值的变化灵敏地反映了种子细胞生命活动对水分胁迫的响应、适应和伤害的动态变化过程, 依据RSL的大小可以对玉米种子萌发期抗旱性进行无损和灵敏的评价.

提出了一种基于氙灯和卤钨灯混合光源的星模拟器光谱模拟方案.采用氙灯和卤钨灯组成宽光谱光源灯阵, 并通过色温模拟与控制模块后射入积分球, 为星模拟器提供理想光源, 模拟出与特定色温3 900 K, 4 800 K, 6 500 K相近的光谱曲线.通过对标准黑体光谱曲线的仿真, 计算出滤光片各个微小波段最优透过率, 并对微小波段区间的透过率进行区间合并处理, 得到满足设计指标要求的滤光片透过率, 实现对特定色温光谱曲线的模拟.仿真结果表明, 采用本文方案能够满足微小波段匹配模拟误差在10%以内, 用相对面积法验证匹配误差在4%以内, 从而为星模拟器模拟特定色温的光谱曲线提供有效的方法.

针对推扫式红外遥感成像技术在高分辨对地观测领域的重要地位, 结合我国红外遥感技术发展现状和长线阵红外探测器技术水平, 研究了利用线面转换的异型红外光纤传像束线阵端实现推扫, 面阵端与成熟的小面阵红外探测器耦合以获得高分辨红外遥感图像的光纤传像系统.分析了该红外光纤传像系统前置物镜和耦接镜设计中的主要问题, 并针对一种入射端为4 000×6元线阵, 出射端为160×150元面阵的红外光纤传像束设计了前置物镜系统和后继耦接镜系统.引入平均传递函数的方法对整体光学系统的MTF进行了模拟评价, 模拟结果显示整体光学系统成像良好, 两系统的成像性能皆达到衍射极限, 满足光纤传像系统的特殊要求, 可为该类光纤传像系统的设计提供参考.

针对现有LED光源建模适用条件及可靠性不确定性的问题, 对紧凑型LED配光设计中光源建模可靠性进行了研究.通过优化设计具有不同透镜光源直径比模型的方法, 对点光源、表面光源、ray文件光源三种建模方式在系统中的差异进行分析对比.整体设计以ray文件光源模型为基准, 以常规紧凑型全反射式透镜为二次配光元件, 对不同透镜光源直径比(光束角分别为±15°、±10°、±5°)的光学系统进行优化设计和分析计算.结果表明: 在能量利用率误差为±2%的范围内, 光束角为±15°, 透镜光源直径比大于36∶2时, 表面光源建模可代替ray文件光源建模；光束角±10°, 透镜光源直径比为44∶2时, 表面光源建模可代替ray光源建模；光束角为±5°, 透镜光源直径比为82∶2时, 表面光源建模可代替ray文件光源建模.但是在±2%误差范围内, 点光源无论在何种透镜光源直径比, 任何光束角下均不能代替ray文件光源.这一结果为紧凑型系统设计中光源模拟提供了依据, 同时解决了采用ray文件光源建模进行辅助优化设计耗时较长的问题, 为相关研究提供了参照依据.

清晰显示高分辨率画面是LED显示屏图像质量提升领域中亟待解决的关键问题之一.针对LED显示屏分辨率低、成本高、像素排布灵活的特点, 研究了亚像素采样技术在LED显示屏中的应用.从信号处理的角度, 在RGB颜色空间中对LED显示屏建立了全像素采样和亚像素采样数学模型, 在亮度与色度相分离的空间中对两种采样方式进行了频谱分析, 证明了应用亚像素采样技术可以将显示系统的亮度混叠转移到了人眼较不敏感的颜色通道上, 有效扩展了LED显示系统在各方向上的Nyquist频率限制.物理屏体上的仿真实验表明亚像素采样对LED显示屏的图像显示质量具有改善作用.

将液晶作为平板光波导的上包层, 构建了液晶光学相控阵器件.根据Frank-Oseen液晶连续体弹性形变理论与光栅衍射理论, 研究分析了基于这种新型结构下液晶光学相控阵的传输特性, 输出衍射特性和其它性能特性.研究结果表明, 器件的传输电控相位延迟可以实现更大的光程差；阵列电极周期数目、电极宽度、电极间隔宽度等结构参量对器件的输出衍射光束的光强分布和半峰值全宽度影响很大, 同时光束扫描的可行性得到论证；器件的响应时间提高了一个数量级, 且其色散性能获得改善.为以后研制新型液晶光学相控阵提供了理论基础与技术设计依据.

在双层介电薄膜结构双液体变焦透镜模型的基础上, 分析了透镜焦距与外加电压、双层介电薄膜的介电常量、薄膜厚度等参量的关系.并以降低双液体变焦透镜驱动电压为目的, 选择了相对介电常量较高的五氧化二钽薄膜作为内层介电层, 相对介电常量较低的防水层为外层介电层, 分析了双层介电薄膜的厚度以及厚度的匹配对双液体变焦透镜的变焦范围和驱动电压的影响, 在保证一定的变焦范围并尽可能降低透镜驱动电压情况下获得最佳透镜工艺参量.模拟结果表明: 疏水层薄膜厚度比高介电层薄膜厚度小很多时, 双液体变焦透镜可实现低压驱动, 且双液体变焦透镜在一定变焦范围内所需驱动电压可下降到10 V以下, 而疏水层薄膜厚度与高介电层薄膜厚度相当或高于高介电层薄膜厚度都不能有效利用高介电薄膜的高介电性能来降低双液体变焦透镜的驱动电压.

为了克服传统单个光纤布喇格光栅传感器对温度交叉敏感的问题, 设计制作了一种基于双光纤布喇格光栅的以阻流件和弹性体为换能元件的流量传感器.该流量传感器采用弹性伞状结构体作为流量传感器的换能元件, 用硅胶树脂封装双光纤光栅的弹性伞状结构体, 起到了温度补偿的作用且提高了应变测量灵敏度.用有限元优化传感器结构, 在1～20 m/s的流速下利用ANSYS对传感器结构和传感器周围的流体场进行模拟分析, 并计算了传感器的灵敏度, 实验证明了硅胶树脂作为封装材料的优越性.进行了砝码干校法模拟实验, 完成传感器封装前后的性能测试, 通过提取该传感器的反射谱信号特征值, 得到封装前后传感器的载荷响应灵敏度分别为: 1.71 nm/kg, 0.103 nm/kg.表明该流量传感器结构简单、安装方便、具有较好的线性度和灵敏度.

荧光法测量SO2浓度是大气监测中常用的检测手段.双光路技术可以消除光源和光路的噪音干扰, 但光电转换器件在激发光照射下产生的背景噪音也会影响定量分析的准确度.本文采用经验模态分解滤波算法降低检测中存在的各种噪音, 在实现有效降噪的基础上较好地保存了有用的原始信号.仿真结果表明, 针对SO2浓度检测系统, 利用经验模态分解去噪后信号的信噪比达到204.273 6,均方误差为0.007 0.与小波去噪法相比, 经验模态分解检测效果更佳.最后将经两组不同方法处理后的信号应用于气体检测系统中, 实验数据的线性关系更好地验证了经验模态分解方法应用到浓度检测系统的可行性.

油中含水量近红外光谱具有复杂性、非线性和难以用明确数学模型表达的特点.利用无信息变量消除法提取有效波长, 采用模糊C均值聚类算法得出输入空间的划分和聚类中心, 结合递推最小二乘法辨识后件参量, 建立了润滑油的近红外光谱与含水量的Takagi-Sugeno模糊模型.将该辨识算法与偏振最小二乘法模型进行比较, 并对实测数据进行了验证.结果显示: 经无信息变量消除法提取34个特征波长建立的Takagi-Sugeno模型能够精确地反映出润滑油光谱数据与含水量的关系, 其对验证集样本进行预测的相关系数和均方根误差分别为0.964 6和1.531 2×10－4, 获得了满意的预测准确度.实验结果验证了应用光谱技术检测油中含水量的可行性, 同时也为油中其他污染物的在线监测提供了新方法.

结合理论和实验研究了茜素Alizarin (Alz) 染料敏化TiO2 纳米粒子体系的光致电子转移对Alz Raman 光谱特性的影响.结果表明: Alz 染料敏化TiO2 纳米粒子吸收光谱的红移和荧光光谱的淬灭归因于从被吸附的Alz 染料分子激发态和电荷转移复合物 (Alz/TiO2) 到TiO2 纳米粒子导带的光致电子转移; 超快光致界面电子的转移有效地增强了被吸附在界面处Alz 染料分子的C=C键伸展振动、C=O羧基伸展振动和C-O键伸展振动.