提出了一种双柄空心微瓶腔结构，利用微纳光纤耦合激发出了回音壁模式（WGM）谐振，通过控制轴向拉伸应变，实现了回音壁模式的谐振波长和品质因子Q的调谐，通过非对称拉锥的方式改变微腔结构，增大了双柄微腔结构轴向拉伸对腔长和壁厚的改变量，从而使谐振波长的调谐范围达到了0.66 nm。所提结构在激光器、滤波器和传感检测等应用方面具有实际意义。实验中进一步探究了非对称双柄回音壁模式微腔的应变传感特性，结果表明，WGM谐振峰对轴向拉伸应变的灵敏度可达0.795 pm/µε，分辨率小于25 µε，线性度达0.999。由于回音壁模式谐振腔具有极窄的谐振峰，该传感方法能够实现更高的传感分辨率，为高分辨率应变传感提供了新思路。

提出一种基于短光纤延时自外差法的可见光波段单频激光线宽测量方法，利用短延时光纤减小可见光在石英光纤中的损耗并降低系统低频噪声，通过频谱信号平滑方法极大地提高频谱数据的信噪比，通过非线性最小二乘法拟合还原原始信号频谱，并最终计算出可见光波段激光线宽。构建可见光波段的延时自外差测量系统，搭建127 m和500 m延时光纤的可见光波段延时自外差测量装置，测得635 nm单频外腔半导体激光器线宽为29.4 kHz，与两个相同型号激光器互拍的测量结果接近，证明了基于短光纤延时自外差方法测量可见光单频激光器线宽的可行性。

MnBi2Te4是首次被发现的一种本征磁性拓扑绝缘体, 具有重要的研究意义。本文通过在MnBi2Te4晶体中进行稀土元素掺杂, 合成了Er掺杂MnBi2Te4晶体, Er原子进入晶格并取代Mn位。在晶体制备过程中, 考虑到目前晶体制备工艺周期较长, 生成物存在Bi2Te3助熔剂等杂质的问题, 对晶体制备工艺进行了优化探索。XRD测试结果表明, 利用改进工艺制备的Er掺杂MnBi2Te4晶体结晶性能良好, 不含杂质相。磁电输运测量结果显示, 少量Er掺杂MnBi2Te4晶体的磁性增强, 掺杂样品在25.2 K发生反铁磁相变。使用原子力显微镜对Er掺杂MnBi2Te4晶体层间距进行了研究, 发现层间距为单层MnBi2Te4的整数倍。通过拉曼测试研究了Er掺杂MnBi2Te4晶体声子振动模式, 结果表明, Er掺杂是调节MnBi2Te4磁性的一种可行方法。

微生物的生长代谢往往受盐度的影响, 因此筛选出耐盐性强的菌株对含盐废水的生物处理意义重大。 选取一株从海洋分离具备耐盐异化金属还原的功能细菌(DMRB)——耐盐希瓦氏菌(Shewanella aquimarina XMS-1)作为研究对象, 探究盐度对XMS-1还原Fe3+过程及胞外聚合物变化的影响。 考察了不同盐度下XMS-1的Fe3+还原能力和胞外聚合物(EPS)的含量, 并采用三维荧光光谱(3D-EEM)、 拉曼光谱(Raman spectra)、 红外光谱(FTIR)及其对应的二维相关光谱(2D-COS)分析了XMS-1还原Fe3+过程中EPS的变化。 结果表明, 蛋白为XMS-1 EPS中主要物质, 占EPS含量的80%以上, 多糖的含量相对较少, 3%盐度条件下会促进XMS-1的EPS产量, 表明XMS-1在高盐环境中会分泌更多的EPS来保护细胞进行正常的生理活动。 Fe3+还原过程在盐度为1%~4%时得到促进, 而在盐度高于5%时则受到抑制, 过高盐度会抑制XMS-1的生长, 导致Fe3+还原率下降, 其中3%盐度下Fe3+还原率最高可达44.1%, 相对于对照组增加了2.18倍。 FTIR和Raman光谱结果显示XMS-1 EPS中含有羧基、 羟基、 氨基和羰基等金属离子氧化还原功能基团, 其中3%盐度下EPS中蛋白酰胺类和多糖类代表峰增强, 蛋白酰胺类代表峰变化显著, 含O-和N-基团参与了Fe3+还原过程。 此外3D-EEM结果显示, Fe3+还原过程结束后, EPS中色氨酸和酪氨酸两种荧光组分强度均下降, 结合2D-COS光谱结果分析, 发现色氨酸类蛋白在Fe3+还原过程中先发生了显著变化, 表明这两种荧光组分参与了Fe3+的还原过程, 其中色氨酸类蛋白在还原过程中作用更强。 本研究不仅丰富了对耐盐菌EPS胞外电子转移过程的认识, 也突出了EPS在自然环境中铁氧化还原转化的意义。

采用脉冲激光气相沉积技术制备了Fe/MgO纳米复合薄膜，研究了脉冲数对复合薄膜结构、成分和光学性质的影响。X射线衍射分析表明：沉积的Fe纳米颗粒在脉冲数大于500时出现了晶面取向为（211）的衍射峰，证实了该复合薄膜中Fe、Mg、O元素的存在；Fe纳米颗粒在MgO薄膜中部分被氧化，存在单质态与氧化态（含量比约为3∶2）。高分辨透射电子显微镜分析表明：当脉冲数为100时，平均粒径约为2.73 nm的Fe纳米颗粒在MgO薄膜中呈椭球型均匀分布，且Fe纳米颗粒之间的平均间距约为1.75 nm。椭圆偏振光谱分析表明：当波长小于365 nm时，Fe/MgO纳米复合薄膜的折射率和色散灵敏度随脉冲数的增加而增加。紫外可见光谱分析表明：相比纯MgO薄膜，Fe/MgO纳米复合薄膜在190~235 nm波段出现了明显的紫外窄带增透现象；当作用于Fe靶的激光脉冲数达到300时，Fe/MgO纳米复合薄膜在197 nm处的透过率约为69.4%。

提出了一种基于量子点膜片的液晶显示器件，经过夜视兼容特性分析、对比实验验证、夜视兼容辐亮度数据分析后，证实采用此量子点背光方案的液晶显示器具有满足夜视兼容要求的可行性，同时白场色坐标满足NVIS白的要求，并且接近白光中心坐标。以蓝光LED结合量子点膜片作为背光光源的液晶显示器件，能够降低电路和软件规模、结构复杂度、产品制作难度和成本，具有较大的实用价值。

本文报道了同质外延生长氧化锌(ZnO)单晶在高温氧气气氛退火前后的结构及光电特性。利用化学气相输运(CVT)法生长了红棕色的ZnO单晶，且进行高温氧气气氛退火处理后的ZnO单晶呈现无色透明状。通过X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、能谱仪(EDS)和拉曼(Raman)光谱测试分析了高温氧气气氛退火前后的ZnO单晶结构，讨论了退火对单晶内部缺陷类型及结构的影响。XRD测试表明ZnO单晶的生长方向为(002)方向。退火前后ZnO单晶的ω摇摆曲线半高宽分别为59″和31″，表明退火后单晶内缺陷显著减少；XPS和EDS能谱分析了退火前后ZnO单晶的成分和元素价态，结果表明高温氧气气氛处理后单晶内Zn和O元素含量比更接近理论值；通过Raman光谱分析了高温氧气气氛处理前后ZnO单晶的不同拉曼振动模式；通过紫外光谱数据分析，得到了退火前后ZnO单晶的光学禁带宽度分别为3.05 eV和3.2 eV；最后，通过Hall测试分析了高温氧气气氛退火处理前后ZnO单晶的电学性能参数，并深入讨论了退火前后ZnO单晶的低温电输运特性。