矢量涡旋光束经光阑-透镜系统的OAM与偏振特性

与标量涡旋光束不同,矢量涡旋光束同时具有各项异性的空间偏振分布和螺旋相位分布,并携带与相位分布有关的轨道角动量(Orbital angular momentum,OAM)。根据柯林斯衍射积分理论,得到了傍轴近似条件下矢量涡旋光束的OAM密度,实验采集了矢量涡旋光束通过光阑-透镜系统后的光场,详细讨论了光阑截断参数以及光阑-透镜间距等参数对矢量涡旋光场及其OAM密度的影响。结果表明:相比标量涡旋光束,矢量涡旋光束OAM通过光阑系统后随传输距离的衰减更慢,受光阑截断参数影响更小。矢量涡旋光束偏振态不受光阑-透镜系统影响,截断参数大于4.2时,轨道角动量密度和光强不受截断参数影响。在透镜焦点位置处,OAM密度达到最大值。研究结果为矢量涡旋光束OAM特性的应用提供理论依据。     

式根岛海绵宏基因组文库的抗菌吲哚三聚体

构建了式根岛海绵的宏基因组文库,对其进行双层琼脂抗菌活性功能筛选,得到1株抗菌活性克隆pDC111. 以抗菌活性为指导,对pDC111的化学成分进行分析和分离,得到化合物1,并通过1D NMR（¹H NMR和 ¹³C NMR）及2D NMR（¹H-¹H COSY,HMQC和HMBC）结合HR-TOFMS数据,确定其结构为吲哚三聚体. 抗菌活性实验结果表明,化合物1在10 μg/paper（id=6 mm）时,对蜡状芽孢杆菌的抑菌圈达到12 mm. 本文利用功能宏基因组方法,从蕴藏大量不可培养微生物的海绵中寻找到活性物,并具有通过分子生物学技术获得其功能基因的潜能.     

部分相干径向偏振涡旋光焦场轨道角动量特性

将部分相干径向偏振涡旋光束的轨道角动量应用于焦场目标探测,根据部分相干及Richards-Wolf矢量衍射积分理论,推导了光束焦场目标平面处的光场分布,讨论了焦平面处的轨道角动量密度分布特性,分析了入射光束的相干长度和聚焦透镜的数值孔径对纵向分量轨道角动量密度分布和轨道角动量的影响。结果表明,随着相干长度的增大,轨道角动量和轨道角动量密度迅速变大,当增大至0.5 cm后,轨道角动量和轨道角动量密度的变化趋于平缓,此后,相干长度的变化不再影响轨道角动量和轨道角动量密度分布。随着数值孔径的增大,轨道角动量和轨道角动量密度始终表现出增长的变化趋势,并且,变化程度在数值孔径大于0.7后越来越大。     

叠加态涡旋光束经旋转随机粗糙表面的频移特性

论文基于涡旋光束传输特性及光散射理论,研究了叠加态涡旋光束经旋转随机粗糙表面的场分布及干涉特性.对拓扑荷值大小相同、符号相反的两束涡旋光进行了叠加生成仿真及实验,利用角谱衍射理论,分析了旋转随机粗糙表面均方根粗糙度对光束传输的影响,数值计算了不同拓扑荷值的叠加态涡旋光束经旋转随机粗糙表面后,与参考光进行干涉得到不同转速下归一化强度值随时间变化的曲线,并通过光强-时间函数间接求得频移量,再反演得到旋转目标的转速.结果表明:通过仿真曲线的周期反演频率,当转速Ω分别为2π/3 rad/s,2πrad/s,10π/3 rad/s时,对应的频移Δf分别为2/3Hz,2Hz,10/3Hz.研究结果可以为叠加涡旋光的调控及应用提供理论参考.     

式根岛海绵活性物质及功能宏基因组学的应用

式根岛海绵及其高度复杂的共生体系是生物活性物质的丰富重要来源, 产生以calyculins为主要成分的毒性物质. 活性物质含量低, 使得直接从海绵分离大量活性物质不可取. 海绵共生菌是活性物质的主要生产者, 但是大部分的共生菌是不可培养的, 使得单纯的分离培养不能发挥很好的作用. 功能宏基因组学避开了培养的瓶颈, 可以获取独特的活性物质及其功能基因. 对式根岛海绵2013年2月以前分离出的活性物质作一综述, 并对非培养依赖型的功能宏基因组学, 在蕴含大量不可培养微生物的式根岛海绵中的应用进行综述. 探讨功能宏基因组在研究开发式根岛海绵及其他海绵的活性物质及有趣功能基因中的应用潜能, 为研究国内海绵的丰富活性物质和有趣的基因提供一种思路和方法.