应用群论分析甲烷的红外和拉曼光谱特征

应用群论的方法构造CH4的简正坐标从而组合它的9个简正振动模式,根据红外光谱和拉曼光谱的选择定则分析CH4简正振动模式得出CH4分子的红外和拉曼光谱特征,采用群论方法使我们的计算大大简化.     

Highly efficient Cherenkov radiation generation in the irregular point of hollow-core photonic crystal fiber

Highly efficient Cherenkov radiation(CR) is generated by the soliton self-frequency shift(SSFS) in the irregular point of a hollow-core photonic crystal fiber(HC-PCF) in our laboratory.The impacts of pump power and wavelength on the CR are investigated,and the corresponding nonlinear processes are discussed.When the average power of the 120 fs pump pulse increases from 500 mW to 700 mW,the Raman soliton shifts from 2210 nm to 2360 nm,the output power of the CR increases by 2.3 times,the maximum output power ratio of the CR at 539 nm to that of the residual pump is calculated to be 24.32:1,the width of the output optical spectrum at the visible wavelength broadens from 35 nm to 62 nm,and the conversion efficiency η of the CR in the experiment can be above 32%.     

在远离光子晶体光纤零色散波长的正常色散区入射飞秒脉冲产生四波混频及孤子效应的实验研究

在远离光子晶体光纤零色散波长的正常色散区入射飞秒脉冲,实验产生了一对由四波混频引起的信号波带和闲频波带,及一对由脉冲内拉曼散射和非孤子辐射引起的孤子和色散波带,并观察到功率饱和现象.利用有限元法理论模拟了光纤的色散和非线性特性,用四波混频的相位匹配条件模拟了光纤在满足相位匹配条件下所产生的信号波带和闲频波带出现的可能位置,并与实验结果符合得很好.结果表明:即使在光子晶体光纤的正常色散区抽运激光脉冲亦可以产生四波混频和孤子效应;研究发现四波混频的产生是由四阶色散参量引起的;并进一步从理论上解释了孤子及色散波的产生原因.     

液晶填充碲酸盐光子晶体光纤偏振旋转器

提出一种液晶填充碲酸盐玻璃的柚子型光子晶体光纤偏振旋转器,利用全矢量有限元法,对液晶填充碲酸盐玻璃的柚子型光子晶体光纤的偏振旋转特性进行数值模拟,并分析了光纤结构参数、环境温度、工作波长等对光纤偏振旋转特性的影响.研究结果表明:此种偏振旋转器具有较高的旋转效率、较低的工作串扰和较短的旋转长度,在工作波长为1.55μm、偏振角度为45°时,其值分别达到99.947%、-32.84dB和197μm;另外,随着光纤薄壁厚度的增加,旋转长度随之升高,随着工作波长的变大,旋转长度随之降低,随着温度的增加,旋转长度随之升高.这种新型的光子晶体光纤为偏振旋转器的研发提供了参考.     

固定化胰蛋白酶整体小柱的制备及其用于微量蛋白质的快速酶解

发展了一种光引发聚合法制备固定化胰蛋白酶整体小柱的方法,以用于微量蛋白质的快速酶解。整体小柱由功能单体4-戊烯酸琥珀酰亚胺酯、甲基丙烯酸羟乙酯,交联剂季戊四醇三丙烯酸酯和三元致孔剂二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、十二醇在20 μL的移液器吸头尖端原位聚合而成。形成整体柱后,胰蛋白酶分子通过氨基与琥珀酰亚胺酯反应实现固定化。系统研究了聚合溶液中活性酯含量与柱床体积对胰蛋白酶固载量的影响,评价了固定化酶整体小柱对标准蛋白细胞色素C和牛血清白蛋白的酶解效率,以及整体小柱的稳定性和重复性。结果表明,在离心辅助下,酶解过程可在10 min内完成,批次间具有良好的重复性。最后将固定化酶整体小柱应用于1×10⁵个人急性早幼粒白血病（NB4）细胞与人急性T细胞白血病（Jurkat T）细胞的快速酶解,经纳升级液相色谱与高分辨质谱联用分析后鉴定得到2489个和2572个蛋白质。相比于溶液状态下的酶解,分别提高了2.2%和6.1%的蛋白鉴定数量,展现了其在蛋白组学研究中的应用潜力。     

钕铁硼磁动机的设计

考虑到当今社会能源短缺问题,设计通过改变钕铁硼永磁体定位的电机,使得它们之间存在磁相互作用而产生能量。利用钕铁硼作为驱动能源,显示了一种新颖的控制磁相互作用或磁成员之间耦合的手段,坚固耐用,获得了大量的输出能量和扭矩,具有非常可观的实用及经济价值。     

高非线性光子晶体光纤深紫外超连续谱的研究

光子晶体光纤作为光学非线性良好介质,对超连续谱产生具有重要作用。深紫外超连续谱光源在许多应用中有急切的需求,然而由于实验条件和光纤参数等方面的影响,利用高非线性光子晶体光纤产生深紫外(<280 nm)超连续谱的报道较少。通过理论和实验研究了高非线性光子晶体光纤在深紫外区的频率变换,并分析其产生的物理机理。使用钛宝石飞秒激光器将实验室自制的光子晶体光纤在反常色散区泵浦,研究了不同泵浦功率和泵浦波长对深紫外区超连续谱的影响,结果表明：泵浦波长固定为860 nm时,深紫外频率光谱展宽范围随泵浦功率的增加而逐渐展宽;泵浦功率固定为0.4 W时,泵浦波长的增加不仅展宽超连续谱范围而且极大的提高了深紫外区光谱的转换效率。当泵浦波长为870 nm,泵浦功率为0.4 W,实验所用光子晶体光纤长度为1.45 m,零色散波长为825 nm时,光子与色散波的交叉相位调制使深紫外基模超连续谱扩展到最短波长212 nm。     

壳聚糖在离子液体中均相接枝聚乙烯亚胺及其基因转运

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为反应介质和催化剂,采用羰基二咪唑为偶联试剂,均相合成了壳聚糖/聚乙烯亚胺接枝共聚物(CS-g-PEI).采用红外光谱、核磁共振氢谱等分析手段对接枝共聚物进行了表征,证实了聚乙烯亚胺在壳聚糖分子链上发生了接枝共聚,接枝率达到42%.采用复凝聚的方法制备了CS-g-PEI/DNA纳米复合物,并利用动态光散射、透射电镜、凝胶电泳等技术对CS-g-PEI/DNA复合物的物理化学性质进行了表征.以人宫颈癌Hep-2细胞为宿主细胞、pGL3荧光蛋白为报告基因,考察了CSg-PEI/DNA复合物的体外转染性能.研究发现CS-g-PEI介导的荧光素酶质粒的表达较壳聚糖介导的荧光素酶的表达提高了大约160倍.MTT毒性实验表明,CS-g-PEI/DNA复合物在实验浓度范围内细胞毒性比较低.     

Wave breaking in tapered holey fibers

We numerically study the propagation of 1-ps laser pulse in three tapered holey fibers (THFs).The curvature indices of the concave,linear,and convex tapers are 2.0,1.0,and 0.5,respectively.The central wavelength,located in the normal dispersion regime,is 800 nm.The nonlinear coefficient of the THFs increases from the initial 0.095 m-1· W-1 to the final 0.349 m-1·W-1.Wave breaking accompanied by oscillatory structures occurs near pulse edges,and sidelobes appear in the pulse spectrum.With the increase in propagation distance z,the pulse shape becomes broader and the pulse spectrum flattens.A concave THF is advantageous to the generation of wave breaking and enables easier achievement of super flat spectra at short lengths.     

光子晶体光纤包层可见光及红外宽带色散波产生

对光子晶体光纤包层3个空气孔之间节区的传光特性进行了分析, 对比了纤芯与包层节区传光的模场面积、非线性系数及色散特性, 得到光子晶体光纤包层节区具有小芯、高非线性的特点.在包层空气孔较大的情况下, 得到了双零色散曲线.根据色散曲线, 分析了色散波产生的相位匹配特性, 得到了色散波中心波长随抽运波长及功率的变化规律.制备出了所设计的光子晶体光纤, 实验得到了在可见光及红外大于300 nm的宽带色散波, 并给出了色散波随抽运波长及功率的变化规律.实验和理论分析结果一致, 为波长变换及超连续宽带光源的研究奠定了基础. 关键词： 光子晶体光纤 色散波 相位匹配 非线性