激发态质子转移分子2-(2'-羟基苯基)苯并噻唑溶液的全光开关效应

研究了激发态质子转移(ESPT)分子2-(2'-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)在不同极性溶剂中的光开关行为,探讨了溶剂极性对HBT分子光开光效应的影响.揭示了光开关脉冲信号的形成原因,建立了基于光诱导HBT分子激发态非线性折射效应的皮秒全光开关的理论模型.根据对时间响应函数的理论计算和实验结果分析,确定了光开关脉冲信号下降前沿和上升后沿的形成机理以及影响因素,并提出了增强光开关信号下降前沿的关断深度,提升上升后沿的恢复速度的有效途径和方法.本文工作为制成皮秒量级关断,微秒甚至纳秒量级重新打开的快速全光开关器 关键词： 全光开关 2-(2'-羟基苯基)苯并噻唑(HBT) 激发态质子转移 非线性光学特性     

高能电子在强激光场中的同步辐射获得超短X射线脉冲

 研究了逆流相对论高能电子与强激光脉冲相互作用的同步辐射过程,当电子具有合适的初速度且传播方向与激光的传播方向相反时,电子在激光脉冲中心作圆周运动。由于电子的运动半径比传统同步辐射环中电子的运动半径小几个数量级,因此电子的辐射能量大大增加。研究发现此过程可以获得阿秒和泽秒X射线脉冲;同时发现随着入射电子初能量的增加和激光能量的增强,获得X射线脉冲脉宽越来越短,强度越来越大。这使得激光同步辐射可以成为一种强大的短波长短脉宽的辐射光源。     

聚甲基丙烯酸三氟乙酯单体与分子链在金属有机框架中吸附及取向特性的理论研究

本文结合分子动力学、密度泛函理论和蒙特卡洛方法，研究了光学损耗低的氟化聚合物单体分子甲基丙烯酸三氟乙酯（TFMA）及其分子链在[Zn2(BDC)2TED]n和[Zn2(BPDC)2TED]n两种结构有序的金属有机框架（MOFs）材料中的吸附特性，得到相应的吸附数量和取向程度，以探索提高聚合物材料双折射性的有效途径。通过分析结果得出影响TFMA单体分子在这两种MOF孔道中吸附及取向特性的三个因素：a）由于MOF孔道壁是由金属离子和有机配体组成的极性表面，MOF孔壁与极性分子TFMA之间的静电相互作用对TFMA单体分子在孔道内的吸附和取向有促进作用；b）在受限空间中的聚合物单体分子之间的静电相互作用使其分子间隙更加紧密，同样也对其分子取向有促进作用；c）在这个两种孔洞与聚合物单体分子相对大小不同的MOF中，单体分子和分子链的取向度基本一致，但单体分子在孔径较大的MOF中吸附数量更多。这三个因素的重要影响，为聚合物单体或MOF的选取、对聚合物链取向及双折射性的控制提供理论预测方法。     

氢原子电子云空间分布的可视化

利用Matlab实现了氢原子电子云空间分布的可视化,输入任一组满足取值条件的量子数n、l、m,可同时给出该状态下氢原子径向几率密度曲线、角向几率密度曲线、三维空间几率分布以及三维空间等几率面,便于多视角地理解氢原子电子云的空间分布．     

一例从保守向类耗散的过渡

建议研究一类特殊的分段连续力场中的受击转子.它在一个控制参数连续改变时可以演示从分段连续保守系统向类耗散系统的连续过渡，从而展现不连续边界像集随机网向一个瞬态随机网，以及网上的无边界混沌扩散运动向局域规则运动的转变.这种转变可能用瞬态随机网的分数维随控制参数的对数改变规律来描述，也可以用迭代在瞬态随机网中的平均生存时间随控制参数的指数改变规律来描述. 关键词： 受击转子 分段连续保守系统 类耗散系统 随机网     

基于一维金属光子晶体平凹镜的柱矢量光束亚波长聚焦

柱矢量光束具有柱对称性的偏振分布,其独特的光场分布和聚焦特性被广泛应用于光学微操纵及光学成像等领域,并迅速向亚波长尺度拓展.通常,亚波长尺度聚焦采用等离激元透镜实现,但存在光场调控的偏振态局限性.而借助光子晶体的负折射效应,不仅能够实现亚波长聚焦或成像,而且应对正交偏振态同时有效.采用对电磁波具有更强调控能力的一维金属光子晶体结构,计算得到的能带结构和等频曲线表明其负折射效应在特定波段对正交偏振态同时有效.在此基础上设计出一维金属光子晶体柱对称平凹镜结构,通过有限元算法模拟显示了可见光波段的径向和旋向偏振光的同时亚波长聚焦行为.进一步的结果表明,改变柱矢量光束的偏振组分能够直接有效地调节焦场空间分布及偏振分布特性.所提出的平凹镜结构能够实现对任意偏振组分的柱矢量光束的亚波长尺度聚焦,且该结构的设计对于各波段情况均有参考意义.该研究结果对小尺度粒子的光学微操纵、超分辨率成像等相关领域具有潜在的应用价值.     

The Axial Spatial Evolution of Optical Field near the Talbot Plane of a Grating

The diffraction field distribution of a high density grating with a period of 2.5A is analyzed with the finite- difference time-domain （FDTD） method. The numerical results show the axial spatial evolution of the optical field near the 1/2 Talbot plane of the grating, which is verified by experiment with the scanning near-field optical microscopy （SNOM） technique. It should be helpful for understanding more clearly the diffraction behavior of a high density grating in micro- and nano-optics and be beneficial for applications of the Talbot effect, such as the near-field photolithography.     

一个电张弛振子中的瞬态激变

报道一例映孔导致激变后发生的奇异排斥子的拓扑突变.这种突变以其分数维的突变为标志 ，并引起激变后长混沌瞬态运动行为的突变，因而应该具有基础理论和实践上的重要意义. 关键词： 激变 奇异排斥子 混沌瞬态     

采用密度泛函理论与分子动力学对聚甲基丙烯酸甲酯双折射性的理论计算

双折射性是各种光学材料的重要性能之一,具有高双折射率的光学材料在诸多研究及工业领域的应用越来越广泛.然而,作为常用的光学薄膜及光波导材料之一的聚合物材料的双折射性通常却很弱,只能通过实验对其双折射率进行大致的表征,缺乏对其双折射率的系统性理论计算,从而限制了提高聚合物双折射性的研究.本文建立了从聚合物的单体分子结构到多分子链的系统性的双折射率理论计算方法,并借助此方法研究了导致聚合物弱双折射性的限制因素.以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为研究对象,运用密度泛函理论研究了其本征双折射率,这里的本征双折射率是指分子链完全取向时其单体单元的双折射率.计算结果表明其本征双折射率高达0.0738左右,并且通过计算给出了PMMA单体单元的平均双折射率色散曲线.采用分子动力学方法研究了该聚合物(包含20个分子链)的材料双折射率.理论计算结果表明,尽管该聚合物具有较大的本征双折射率,但是由于聚合物中分子链取向度极低,聚合物材料最终表现出来的双折射率只有0.00052.本文建立的研究方法及研究结果为研究增强聚合物材料双折射性提供了理论依据.