为了解决表面增强拉曼散射(SERS)衬底的吸附性差、稳定性低以及灵敏度不高的问题, 设计了一种沉积银纳米粒子的石墨烯泡沫镍SERS衬底, 并进行了实验研究。利用化学气相沉积法在泡沫镍衬底上生长石墨烯, 并通过溶液沉积的方法将合成的银纳米粒子沉积在石墨烯泡沫镍衬底表面, 烘干后制备成石墨烯泡沫镍修饰银纳米粒子的新型SERS衬底。采用罗丹明6G(R6G)对SERS衬底进行拉曼实验研究, 结果表明石墨烯能够较好地淬灭SERS衬底的背景荧光; 泡沫镍的独特三维结构能够增大衬底对检测分子的吸附; 同时, 银纳米粒子也可大幅增强衬底的SERS活性。而修饰了银纳米粒子的石墨烯泡沫镍新型衬底同时具有以上优异特性, 是一种具有很大应用潜力的新型SERS衬底。

在拍摄低频全息光栅的现有研究中，仅对干涉条纹的宽度和对比度进行深入分析，讨论杨氏双缝干涉条纹在屏上沿Y轴或X轴上的分布状况，并没有研究干涉条纹方向的斜率变化。选择马赫曾德尔干涉光路，在若干次拍摄低频全息光栅实验中找到了干涉条纹方向斜率k1与两干涉点光源连线斜率k2的变化规律，并用相干光理论和数学函数推导了两者间相互制约的内在变化关系，即k1×k2=-1。研究结果为拍摄不同条纹方向斜率的低频全息光栅提供了理论依据和实验基础，扩大了低频全息光栅在精密测量中的应用领域。

针对光子晶体研究领域的重点、难点问题, 分析了单色电磁波在周期性电介质中传播的偏微分方程和激光全息记录法实现光子晶体模板的理论基础。借助全息光栅理论, 设计了三维光子晶体的晶格结构, 用双光束三次曝光法制作了红光632.8 nm的三维面心立方光子晶体模板, 探讨了影响光子晶体模板成品质量的对比度、旋转精度控制、折射率改变等问题的解决思路。在制作过程中使用双光束三次曝光法, 排除了对记录光束偏振方向的调整, 达到了在制作大面积光子晶体模板中简化系统光路, 稳定系统性能的目的。

提出了一种包含两个半导体光放大器 (SOA) 和一个光纤马赫曾德尔干涉仪(MZI)的L波段可调谐多波长锁模光纤环形激光器。其中一个SOA的增益被外部信号光调制充当激光器的主动损耗调制器, 另外一个SOA未被外部信号光调制提供腔增益, 光纤MZI作为可调谐梳状滤波器使用。利用该激光器可同时产生12个信道且每个信道重复频率为10 Gb/s的锁模脉冲, 脉冲宽度大约为30 ps。通过调节光纤MZI的温度可以连续地调谐激光器的输出波长, 并且通过调节SOA的电流, 还可以实现在较大波长范围内的激射波长自由调谐。输出功率相当稳定, 归功于对MZI的温度精密控制和紧凑的环腔结构。

从光栅自身的空间结构出发,用菲涅尔衍射公式推导了非均匀光栅的振幅分布公式(θi)和光强特性公式I(θi),用Maple程序给出了算例之不规则光栅衍射光强I(θi)随sinθi变化曲线,得到了非均匀光栅的衍射特性。一维透射平面光栅的振幅分布(θ)和光强分布I(θ)不仅与非均匀光栅的平均光栅常量有关,还与每个单元单缝的缝宽a有关。这一特性,补充完善了平面光栅衍射性质,同时,也为通过调整光栅空间结构,设计、研制、测试非线性光栅提供了理论依据。

通过引入中间函数和运用Maple程序,得到了三螺旋链蛋白质运动模型的各向异性耦合的非线性Schrdinger方程组的行波精确解组,在分析行波精确解组算例特性和对应函数φn(ζ)特性的基础上,解释了三螺旋链蛋白质运动模型的运动特征,拓展了求解具有三螺旋链运动模型的生物大分子行波精确解组的新方法.

文章运用Maple语言程序,在没有假设的条件下,得到了α螺旋蛋白质螺旋链运动模型方程组的行波精确解组,它涵盖了所有的耦合解组与非耦合解组,具有任意性.耦合解组的算例函数及其特性分析,解释了α螺旋蛋白质螺旋链运动模型的行波孤立子解的耦合效应,揭示了增加、稳定和控制蛋白质活性和功能的方向,文章的研究方法,为求解生物大分子螺旋链运动模型的行波精确解组探索了溪径.

宏观热现象是由宏观物体中大量微观粒子(原子、分子…等)相互作用产生的无规则混乱运动引起的.分子体系的温度愈高、体积愈大,它的混乱运动程度就愈大,我们引入一个物理量S来表征这种运动的混乱度.我们可以看出,混乱度S是温度T和体积V的函数S(T,V),或为能量E和体积V的函数S(E,V).我们在本文中证明,在缓慢的可逆热运动过度中,通过作微观的功和宏观功的方法,给体系一无穷小的能量dE,使其混乱度与体积的变化分别为dS与dV,则三者有如下关系:dE=TdS-pdV.这就是在可逆过程中的热运动基本方程,也就是传统热力学中所称的热力学基本方程.

文章在分析刚性三原子分子动力学系统受迫振动模式的基础上,提出了三原子分子动力学系统在外力作用下的受迫振动模式.