设计了一种使用两个不同波长的蓝光激光二极管合束抽运的261 nm单纵模紫外激光器。激光器腔型结构为V型。单纵模的选取使用法布里-珀罗(F-P)标准具。将波长分别为444 nm和469 nm、最大抽运功率分别为1.4 W和1.5 W的蓝光激光二极管各一支作为抽运源。将尺寸为3 mm×3 mm×5 mm、掺杂浓度(质量分数)为0.5%的掺镨氟化钇锂晶体作为增益介质。将I类相位匹配的偏硼酸钡(BBO)晶体用作倍频晶体。优化谐振腔参数并调整两个法布里-珀罗标准具的参数，当注入功率为2500 mW时，获得了最大连续功率为110 mW的单纵模261 nm紫外激光输出。

可充电水系锌锰电池成本低、环保无毒、安全性好，在大规模储能领域具有广阔应用前景。然而，该电池中不仅存在MnO2正极导电率低、结构稳定性差等问题，而且存在负极锌枝晶生长与析氢腐蚀问题，这严重制约了电池循环稳定性的提升。本文采用水热法制备了Al掺杂二氧化锰作为锌锰电池的高稳定性正极材料，并通过X射线衍射(XRD)、能量色散X射线光谱仪(EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)详细讨论了Al掺杂对MnO2物相、形貌、含水量与电化学性能的影响。研究表明，Al掺杂不仅使样品由微米级β-MnO2转变为纳米级α-MnO2，还使产物中结晶水含量增加。作为锌锰电池正极材料，所制备的Al掺杂MnO2在1 A?g-1高电流密度下500次循环后剩余容量高达150.1 mAh?g-1，循环稳定性远优于未掺杂的MnO2样品(500次循环后容量为97.8 mAh?g-1)。本研究对高性能锌锰电池的开发具有一定启示意义。

脱硫灰是半干法脱硫的主要副产品, 其利用难度大且成本高, 导致大量脱硫灰以直接堆放和填埋的方式处理, 不但造成环境污染, 而且浪费潜在资源。 炭黑(8 000 元·t-1)与白炭黑(6 000 元·t-1)是常用的橡胶补强填料, 生产工艺繁杂, 消耗大量能源和资源, 导致成本较高。 面对上述问题, 如何利用脱硫灰开发一种价格低廉的无机橡胶补强填料, 既是固体废弃物高附加值利用的重要途径之一, 也是橡胶企业大幅降低填料成本提高经济效益的重要途径之一。 由于脱硫灰属于无机材料, 橡胶属于有机材料, 为了更好的降低脱硫灰界面与橡胶界面(无机界面/有机界面)的不相容性, 需要对脱硫灰进行化学改性处理, 以提高脱硫灰代替部分炭黑制备橡胶的力学性能。 该研究创新性以硅烷偶联剂Si69、 硅烷偶联剂KH550与脱硫灰制备改性脱硫灰, 然后以改性脱硫灰取代部分炭黑制备复合橡胶。 根据国家与行业标准测试复合橡胶的力学性能, 如拉伸强度、 撕裂强度和硬度。 利用扫描电子显微镜(SEM)对复合橡胶的微观形貌进行测试与分析, 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对改性脱硫灰的组成结构进行测试与分析, X射线衍射仪(XRD)对改性脱硫灰的矿物组成进行测试与分析, 以揭示硅烷偶联剂Si69与硅烷偶联剂KH550协同对脱硫灰的改性机理, 以及改性脱硫灰对复合橡胶的补强机理。 结果表明： 采用硅烷偶联剂KH550与硅烷偶联剂Si69协同改性脱硫灰, 其取代炭黑的增强效果最佳, 即复合橡胶的拉伸强度为20.36 MPa、 撕裂强度为45.71 kN·m-1和邵尔A硬度为66; 硅烷偶联剂KH550与硅烷偶联剂Si69协同改性脱硫灰, 不仅保持脱硫灰依然良好的碱性, 有利于对复合橡胶起到增强效果; 而且可以改善脱硫灰的表面特性与结构, 提高改性脱硫灰与丁苯橡胶的无机界面/有机界面相容性。

钢渣是冶金工业中产生的主要固体废弃物, 其产量约为每年粗钢产量的15%~20%。 由于技术的局限, 导致我国钢渣利用率较低, 仅为年钢渣产量的10%; 同时加之管理制度的不健全, 导致钢渣大量露天堆放, 对土地资源、 地下水源, 以及空气质量造成严重影响。 固体废弃物再利用是资源可持续发展的重要途径之一, 由于钢渣的主要化学成分（CaO, SiO2, A12O3, MgO, Fe2O3, MnO, f-CaO等）、 主要矿物组成（硅酸三钙、 硅酸二钙、 钙镁橄榄石、 钙镁蔷薇辉石、 铁酸二钙等）与水泥熟料的主要化学成分、 主要矿物组成极为相似, 是一种具有潜在胶凝活性的胶凝材料。 以钢渣尾渣作为研究对象, 采用机械研磨的方式对钢渣尾渣处理, 即物理激发, 获得不同粒径钢渣尾渣微粉。 依据《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》（GB/T 20491—2006）与《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》（GB/T 17671—1999）制备一系列钢渣尾渣胶砂试块(分别标记为Ａ40, Ａ60, Ａ80, Ａ100和Ａ120)。 研究对钢渣尾渣胶凝活性的影响, 以及不同水化时间对钢渣尾渣胶凝活性的影响, 即3 d钢渣尾渣胶砂强度、 7 d钢渣尾渣胶砂强度与28 d钢渣尾渣胶砂强度。 利用激光粒度分析仪（LPSA）对钢渣尾渣微粉的粒径分布进行测试与分析, X射线衍射仪（XRD）对钢渣尾渣微粉与钢渣尾渣胶砂的矿物组成进行测试与分析, 扫描电子显微镜（SEM）进行微观形貌测试与分析, 从而获得钢渣尾渣的物理激发机理。 结果表明, 随着钢渣尾渣微粉粒径的减小, 其胶凝活性呈现先增加后降低的趋势, 当研磨时间为80 min时, A80钢渣尾渣微粉的胶凝活性最高, 即3 d活性指数为67.55%、 7 d活性指数为71.96%和28 d活性指数为73.61%。 随着钢渣尾渣微粉粒径的减小, 钢渣尾渣微粉中RO相的XRD特征峰强度稳定, Ca2SiO4与Ca3SiO5的XRD特征峰强度呈现先增加后降低的趋势, Ca3SiO5与Ca2SiO4参与水化反应, 生成一定量的Ca(OH)2与C-S-H凝胶, 具有良好的胶凝活性。 A80钢渣尾渣微粉中Ca2SiO4含量较少, 而Ca3SiO5含量较多, 均可以生成一定量的Ca(OH)2与C-S-H凝胶, 小幅提高A80钢渣尾渣胶砂的早期（3~7 d）力学性能, 大幅提高A80钢渣尾渣胶砂的中、 后期（7 d~28 d）力学性能。 当水化时间3 d时, A80钢渣尾渣胶砂中存在少量水化产物且大量分散小颗粒; 当水化时间7 d时, A80钢渣尾渣胶砂中水化产物大幅增加且形成较大颗粒; 当水化时间28 d时, A80钢渣尾渣胶砂中形成大量水化产物且几乎不存在分散小颗粒。 从而进一步实现固体废弃物的资源化再利用, 达到钢铁企业增加效益, 环境缓解压力的目的。

研究了亚波长光栅的衍射对抗反射和增强透射性能的影响。理论分析表明，如果要达到抗反射和增强透射的双重效果，需要避免衍射引起的横向波导损耗，光栅周期要足够小；而如果只需要达到抗反射效果，可利用光栅衍射形成横向波导共振降低反射效率，此时光栅周期不需要很小。利用严格耦合波理论对周期、占空比及凹槽深度等结构参数进行优化。采用激光干涉光刻法制作了周期为290 nm的一维浮雕光栅，并测试其透射及反射光谱，结果表明这种结构在大角度范围内对可见光波段有明显的抗反射效果，但是只有波长在非衍射区才具有透射增强效果，而在衍射区透射降低。该研究实验和理论分析相一致，研究结果为根据应用要求合理选择光栅周期、降低制备工艺提供了清晰的物理图像和参考。

研究了一种基于偏振特征的连续太赫兹(THz)波成像检测技术。实验采用相干公司SIFIR-50 连续THz 波激光器作为光源，搭建THz实时偏振成像系统。根据目标透射光偏振特性的差异，利用日本NEC 公司IRV-T0831C 型非制冷测微辐射热THz相机，获取金属结构、货币水印和隐藏物体三类典型目标的THz波透射图像，计算目标的斯托克斯参量图像和偏振图像，分析了THz波偏振成像的检测特性。实验表明，THz偏振成像技术既发挥了THz波无损成像的优势，又能有效提高目标的识别效率，使不同目标物体的成像差异最大化。

研究了4种乳糖的太赫兹光谱和红外光谱特性。利用太赫兹时域光谱 (THz-TDS) 测量了室温下α-乳糖，β-乳糖，α-乳糖一水合物，D（+）乳糖一水合物4种乳糖在0.2～2.6 THz范围内的吸收谱和折射率色散谱。实验表明在该频率范围这些物质有明显的吸收峰，且同种乳糖有无结晶水吸收峰差别很大，这种差别有望用于物质的鉴别。此外，利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）测量得到1.8～10 THz之间这4种乳糖的吸收谱。利用Gauss 03软件进行了单分子量子化学模拟计算，得到0.2～10 THz频段这些乳糖的光谱特性，与实验结果进行比对，两者在一些峰位上有一定的吻合。同时，结合密度泛函理论(DFT)，对实验测量结果进行了一定的机理分析。

由于光子回路中光子器件尺寸和光波长相当，所以衍射现象比较明显，据此可以实现类似于电路中的趋肤效应。根据光信号在介质中的传播方程和薛定谔方程的相似性，设计了一种多层柱状结构光波导，高频光信号沿着波导表层传播，其内部存在信号盲区。仿真计算表明：盲区随信号频率的增大而增大。盲区的边界通常位于多层介质的内分界面上。较高的折射率梯度和类似于引力势的折射率分布有利于形成信号盲区。该结果有助于隐身衣或新型光子回路的设计。

对硼酸(H3BO3/B(OH)3)粉末进行XRD测试, 确定其空间结构和所属对称点群; 对硼酸晶体进行晶格振动模式分析, 确定其有18个拉曼活性模式4Ag+2E1g+5E2g; 并对其进行50~3800 cm-1波段的Raman散射测试, 利用理论结果对谱图进行了讨论, 确定了各振动峰的特性。