稀土(RE)离子掺杂的钙钛矿型氟化物是可调谐光学材料的候选材料。本工作通过沉淀法合成了SrMgF₄: xCe (x = 0, 0.007, 0.013和0.035)粉末。X射线衍射(XRD)分析表明所获得的荧光粉具有单斜超结构, 价态分析证实存在Ce³⁺/Ce⁴⁺混合价, 在紫外光区通过不同波长的激发光观察到两个荧光带B和C。当Ce³⁺多面体的对称性从高对称变为低对称时, 源于单斜超结构的晶体场导致能级发生强烈的改变。

高吸光催化剂对提高光热转换效率具有重要意义, 阵列结构光热催化剂的陷光效应有助于增强光吸收并提高光热转换效率。但是, 现有阵列基光热催化剂仍存在单位面积上活性金属负载量过低的不足, 难以满足实际应用的需求。本研究发展了二氧化硅保护的MOFs热解策略, 获得了单位辐照面积上活性金属质量可调、太阳光吸收效率超过90%的粉体钴等离激元超结构光热催化剂, 通过时域有限差分法模拟计算证实其高吸光能力源于纳米颗粒的等离子杂化效应。相比阵列基等离子体超结构催化剂, 该粉体结构的催化活性和稳定性显著增强, 在相同催化条件下, 二氧化碳转化率从0.9%提高到26.2%。本研究为非贵金属光热催化剂的实际应用奠定了基础。

针对下一代无源光网络安全性不足的问题，文章提出了一种基于MD5信息摘要算法校验的电光混合加密方案。方案中采用Baker置乱算法和256 bit高级加密标准（AES）加密算法对图片数据进行加密，并结合低密度奇偶校验码（LDPC）纠错和MD5校验对加密图片数据进行纠错编码以及一致性校验。为进一步保证密钥和MD5摘要分发的安全性，方案中还采用超结构光纤布拉格光栅（SSFBG）对两者进行编码，使两者隐匿在系统噪声以下。仿真结果表明，经过SSFBG编码后，编码信号功率低至-50 dBm，可以达到数据在光纤信道上隐匿传输的效果。并且由于方案中加入了对接收数据的MD5校验，使得因恶意接入攻击造成的信息改变无法进行AES解码，在提升安全性的同时又节约了中央处理器（CPU）资源。最后，误码率曲线分析结果表明，加入LDPC纠错后，接收机灵敏度得到有效降低。

拓扑光子学逐步成为重要的物理光学原理和方法，其光场调控的新颖方式引起了人们极大的兴趣。近年来人们借助拓扑光子学理论，采用光子晶体、超构表面等一类人工亚波长光学超结构，提出并实现了微波波段或光波段的宽带单向传输、抗散射传输等新奇光学现象。根据拓扑光子学的发展历程，简要回顾了基于类量子霍尔、类量子自旋霍尔、类量子能谷霍尔等类量子效应光子晶体的拓扑物理特性和设计方法。进一步，分析了拓扑光子晶体在微纳集成光子与光量子器件方面的潜在应用。未来，随着人们对超结构的物理原理、光电设计、制备工艺、封装测试等研究的不断深入，超构光子学将成为新一代信息技术领域的重要组成部分，并有望在硅光电子学、集成电路、微光学技术、显微成像、光量子计算、量子精密测量等基础与应用领域，产生积极深远的影响。

太赫兹辐射是指频率在30 μm~1 mm范围内的电磁波，具有穿透性强、安全性高、特征性强及定向性好等特点，因此，太赫兹技术在天文观测、安全监控、物质鉴定及生物医学等领域具有广阔的应用前景。阻挡杂质带探测器具有灵敏度高、阵列规模大、探测谱段宽等核心优势，是太赫兹辐射探测的优良选择。阻挡杂质带探测器目前主要采用三种材料体系，分别为Si、Ge、GaAs。基于这三种材料体系的阻挡杂质带探测器可实现在3~500 μm的超宽波段探测。超结构是由亚波长结构单元构成人工复合结构，在光电探测器上引入超结构，利用等离激元共振、偶极共振调控特性，可以将电磁场能量强烈的局域在金属/探测器界面位置。因此，超结构与阻挡杂质带结合，可有效调控探测峰位、缩小探测峰半高宽、强化光谱分辨能力，并有望大规模应用于3~500 μm的多波段融合探测。同时，超结构与阻挡杂质带探测器结合，可进一步提高器件响应率，减小器件尺寸，降低工艺难度。文中简要叙述了阻挡杂质带探测器的工作机理，介绍了国内外阻挡杂质带探测器的研究历史及研究现状。最后，在探测器波段调控、光谱分辨、增强吸收等角度详细介绍了Si、Ge、GaAs基超结构/阻挡杂质带复合结构探测器的研究现状，并结合目前该技术发展瓶颈问题，在高纯材料生长、光场局域效应机理研究等方面提出了下一步的研究展望。