在纵向电场作用下量子阱中空间直接／间接激子的转化

本文采用特殊设计的阶梯型量子阱结构研究了在纵向电场作用下量子阱中空间直接／间接激子的转化．在７７Ｋ低温下，我们从稳态光荧光谱（ＰＬ谱）上直接观察到了这种转化所导致的光谱激子峰的蓝移．     

二维光子晶体带隙结构的研究

利用时域有限差分法模拟了二维光子晶体的带隙结构。通过改变二维光子晶体的结构、介电常数配比及存在缺陷时，在光频范围内模拟了二维光子晶体带隙结构的变化。     

微腔与腔量子电动力学研究进展

光学微腔中原子之自发辐射与自由空间中原子的自发辐射有着重要的不同。微腔能够控制腔内原子的自发辐射，使自发辐射得到抑制或增强，并有可能使自发辐射成为一个可逆过程。由此发展起来的腔量子电动力学能够阐述腔场与原子的相互作用。本文简要介绍了这一研究领域的背景和进展，同时介绍了微腔的重要应用一无阈值激光器。     

基于数学形态学的弱点状运动目标的检测

提出了一种新的基于数学形态学的红外图像序列中弱点状运动目标的非参数检测算法。采用数学形态学抑制背景杂波干扰和增强目标,用沿时间轴投影和二维空域搜索代替复杂的时空三维搜索形成组合帧,然后在每条可能的轨迹上将进行目标能量累加,实现了一种快速检测前跟踪(TBD)检测算法。仿真实验表明:在恒虚警概率条件下,该检测算法能高效地检测信噪比约为2的弱点状运动目标,检测性能对噪声分布不敏感,能精确地得到目标的即时位置和速度信息,适合于实时图像处理和目标探测,具有很高的实用价值。     

大气红外辐射传输的简便算法与MODTRAN的比较

以红外辐射的传输理论为基础,考虑高度、倾斜以及气象条件等因素,建立了大气光谱透过率、平均透过率的理论模型与计算方法。利用以此算法为基础的程序进行了模拟计算,可得到3.0～12.0μm的红外大气透过率。将此结果与MODTRAN的计算结果做了比较,在目标高度为20km的范围内,两者吻合较好。该算法简单,便于实际应用。     

负折射率介质光纤的TM00导模特性分析

对芯层为负折射率介质,包层为普通介质的光纤的导模进行了研究,并对TM模中出现的TM00模进行了详细的分析.此模可能存在具有相同的纵向相移常数β和不同的横向相移常数T的两支特殊的简并模式.此外,对出现这种特殊简并模式的条件进行了讨论,并分析了此特殊模式的色散特性.     

150 nm亚波长铝光栅的近红外偏振特性

采用纳米压印、反应离子辅助刻蚀及物理溅射技术制作了周期为150 nm的铝光栅,用分光光度计测量了样品的透过率随入射光偏振方向变化的关系以及在可见、近红外波段TE,TM波的透射光谱。利用严格耦合波理论对光栅的上述性能进行了数值模拟和理论分析。考察了斜入射情况下样品的性能及损耗随入射角的变化关系。理论和实验结果表明,光栅的透过率对入射光的偏振态十分敏感:在近红外范围内(1000~2000 nm)对TE波完全反射,对TM波具有90%的透过率,并且在斜入射时因入射角的增大而轻微加强。此外,还比较了不同金属材料光栅的TM波近红外透射特性,探讨了改善其性能的途径。     

Polarization-Independent Directional Beaming of Light by a Subwavelength Metal Slit

We present the directional beaming effect of light at the terahertz frequency by using a subwavelength slit in the metal film. The metal is dressed with anisotropic dielectric so that both the transverse electric （TE） and transverse magnetic （TM） polarized waves can be well guided on the metal surface and reach the phase matching. By using a periodical array of dielectric ridges and grooves around the slit, the guided waves can be scattered out of the slit and interfere with the transmitted light directly through the slit. The results performed by finite-difference at time-domain computations indicate that the directional beaming of light can be obtained simultaneously for both the TE and TM polarized waves after optimizing the geometric parameters. The structure may find great applications in polarization-independent optical devices such as couplers, connectors, beam collimator, and etc.     

基于Mie散射的卷云光学特性

基于中纬度卷云冰晶双峰、热带卷云冰晶三峰分布模型,利用Mie散射理论计算了1～13脚范围内中纬度及热带卷云的消光系数、散射系数、吸收系数。计算结果表明,由不同形状冰晶构成的热带卷云的相应光学参数比中纬度卷云的光学参数大些,但11支子弹玫瑰形状的相应参数要小一些;两种卷云在2．8～3．1μm,9．8～13μm范围内都存在两个基本相同的透射通带;在计算中纬度卷云的光学参数时,可以只考虑中空六棱柱与实心六棱柱中的一种,但计算热带卷云的光学参数时,实心六棱柱与空心六棱柱需要同时考虑。     

激光腔稳定性的衍射解法

由高斯振幅分布的光场之菲涅耳衍射，求得高斯光束的空间传播形式．在此基础上求解激光腔ＴＥＭ０，０模之腰斑Ｗ０２及其相对于腔镜的位置，由此自然地得到，激光腔稳定条件即是激光器产生的高斯光束腰斑大于零的条件。在此过程中，完全摒弃了矩阵光学方法，而强调光波衍射对谐振腔稳定性的基本重要性．引入约化半径ｒ１，ｒ２作参数绘制稳区图．稳区图共有四个明显的稳定区，每一区正好与激光腔一种稳定结构对应．此稳区图比广为采用的ｇ１，ｇ２参数双曲线图直观、方便、实用．提出了求解激光束参数的图解法，此方法有利于激光腔设计者全面地掌握激光器工作状态．