Spontaneous emission of two quantum dots in a single-mode cavity

The spontaneous emission spectrum from two quantum dots （QDs） that are strongly coupled with a single-mode nanocavity is investigated using rigorous numerical calculations and simple analytical solutions of quantum dynamics. The emission spectra both from the side and along the axis of the cavity are considered. Modification of two parameters, the coupling strength and the detuning between the transition frequencies of the two quantum dots, allows us to efficiently control the shape of the spontaneous emission spectrum. Different profiles and their physical origins can be well understood in the dressed-state picture for the light-QD interaction in the on-resonance and off-resonance situations. In the on-resonance situation, the emission spectra exhibit symmetric features, and they are not altered by the asymmetry in the coupling pa- rameters. The axis spectra show two emission peaks while the side spectra have three emission peaks. In the off-resonance situation, the emission spectra always show an asymmetrical three-peak feature. When the two QDs have different decay parameters, singular features （a peak or a dip） can take place at the frequency of the cavity mode, and this is attributed to the unbalanced process of the emission and absorption of a single photon.     

硅基二维平板光子晶体高Q微腔的制作和光谱测量

利用微加工技术, 在SOI上制作出了高Q值的光子晶体微腔, Q值可以达7×10⁴以上, 为后续的光与物质相互作用和量子信息方面的实验奠定了基础. 实验结果与理论模拟符合得较好. 通过三维时域有限差分法模拟, 得到光子晶体微腔的Q值为1.2×10⁵左右. 关键词： 光子晶体 微腔 微加工     

纤维素、木质素含量对生物质热解气化特性影响的实验研究

本文采用化学方法测定了六种生物质中纤维素和木质素的含量,通过热重研究了实际生物质及用纤维素、木质素按一定比例混合模拟生物质的热解和气化特性,并结合电子扫描电镜(SEM)对焦样进行了微观形貌分析.结果表明:在本文所选择的生物质中纤维素的含量高于木质素,两者一般在55%～85%和10%～35%.生物质热解分为纤维素热解和木质素分解两个阶段,应于气化过程中挥发份析出和焦炭气化.在热解过程中,首先纤维素发生热解呈现快速失重过程,接着木质素缓慢热解.实验发现生物质中纤维素含量越高,热解反应速率就越大;反之,木质素含量越高,热解反应速率越小.通过对焦形貌与气化研究,发现气化特性与生物质中纤维素和木质素的含量有着密切联系.因此纤维素、木质素含量是影响生物质热解气化特性的重要因素之一.     

TM-like and TE-like Modes Coupling in a Two-Dimensional Photonic Crystal Slab Composed of Truncated Cone Silicon Rods

We numerically investigate the coupling of TE-like modes and TM-like modes in a two-dimensional （2D） photonic crystal （PC） slab composed of truncated cone silicon rods. In such structures, the classification of TE-like modes and TM-like modes is generally impossible and the coupling occurs due to vertical structural asymmetries. The frequency and wavevector dependences of the mode coupling are discussed by investigating the photonic band structures, and the coupling efficiency is studied by examining the transmittance. The results show that the efficiency of mode conversion is strengthened by the vertical asymmetry and weakened by the clear sinall gap. These structures could be used as polarization conversion devices in integrated optics.     

曲率与挠率的关系及其应用

给出并证明了曲线的两个主要特征之间的关系，即曲线Г： = （t）的曲率k（t）和挠率τ（t）之间的关系式τ（t）=φ（t）k（t）．作为公式τ（t）=φ（t）k（t）的应用给出了一条曲线成为特殊曲线的充要条件．     

基于亚波长管道增强的漩涡声场悬浮操控微粒和液滴的实验研究

声悬浮技术可以在无接触的情况下操控微粒和液滴,因此已被广泛应用于化学分析、液滴动力学和生物反应器等领域.目前声悬浮技术的主要工作是在开放环境中进行悬浮等操控.本文提出了亚波长管道增强型空气声镊的概念,利用亚波长声波导管进行声场操控及微粒和液滴悬浮.通过4个小型换能器激发有限长度亚波长圆波导管的单一低阶声学模态,可以在有限长度的波导管内产生漩涡声场.实验发现由于亚波长结构对声场的增强作用,亚波长管道增强的漩涡声场在径向和轴向悬浮力大小上均有较大提升,因此可对发泡聚苯乙烯颗粒和水滴实施悬浮和自转等操控.这项工作将亚波长声波导管的概念引入声场操控中,有望加深对声场和物质相互作用的物理理解,开发新型小型化悬浮微粒和液滴的声学操纵器件.     

四象限探测器位移测量的标定方法

提供了一种能实时快捷地对光镊系统中四象限探测器位移探测信号进行校准的方法.实验研究表明了该方法的可靠、精确,其自身的不稳定性小于1％.利用该方法研究了校准系数随小球深度的变化情况,得出校准系数随小球深度的升高而减小.该方法可以用于光镊系统稳定性的监测.     

一种近似矢量衍射模型在衍射微光学元件分析中的应用

标量衍射理论形式简洁，有很高实用性，但是在衍射微光学元件分析中显得模型粗糙，准确度下降。严格矢量衍射理论由于计算复杂，非常耗费时间和资源，因此也不是一种很有效的设计工具。 我们在本文中运用了一种简单的近似矢量衍射模型分析了几种典型衍射微光学元件衍射性能，此衍射模型采用了标量衍射理论和近似近场模型的结合。 TE和TM两种偏振模式均运用此近似矢量衍射模型进行了分析，我们发现此衍射模型可以得到比标量衍射理论更准确的结果，而与严格电磁场理论相比，它占用很少的计算时间。     

纤维素、木质素对生物质与煤混烧特性的影响

利用热重红外分析仪着重分析了生物质中纤维素和木质素含量对混合热解及混烧特性的影响.生物质与煤的混合热解相比于纯煤的单一热解失重明显较大较快,并且纤维素含量越高,混合燃料失重越大;木质素含量较高,则混合燃料失重较慢.当燃烧温度为300～400℃之间时,混合燃料中纤维素含量越高,质量下降幅度越大;当燃烧温度为500～700℃之间时,混合燃料中则是木质素含量越高,质量下降幅度越大.     

咪唑修饰萘酰亚胺与DNA的作用及其细胞毒性

设计合成了咪唑及其烷基化咪唑阳离子基团修饰的萘酰亚胺衍生物。利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、圆二色谱和荧光共振能量转移等方法研究了它们与小牛胸腺DNA(CT DNA)和G-四链体DNA的相互作用。这些化合物对端粒DNA序列的G-四链体有很高的结合能力(K_α4×10~6 L·mol~(-1)),并能够稳定G-四链体。DNA粘度实验结果表明萘酰亚胺衍生物与CT DNA通过插入作用结合。Autodock分子对接模拟结果表明这些化合物通过疏水作用、静电作用或氢键等方式与人体端粒G-四链体的loop和沟槽部分结合。咪唑阳离子基团修饰的萘酰亚胺衍生物4a–c能够定位于细胞核,对肺癌细胞的细胞毒性要高于咪唑基团修饰的萘酰亚胺衍生物3。化合物4a和4b对肺癌细胞A549的细胞毒性明显高于正常人胚肺成纤维细胞MRC-5,表现出良好的抗癌活性。