利用原子束装置测量了在紫外激光283.3 nm激发下铅原子的荧光光谱,研究了在不同激发强度下的荧光光谱特性.考虑到激发态自发辐射和光离化过程的竞争,使用三能级速率方程很好地解释了荧光强度与激发强度的关系.

为了开发象光谱学、非线性光学、信息传输、同位素分离、激光化学和生物学等新的激光应用领域，需要红外波段频率可变的强激光源。目前制造这种激光器的问题还没有圆满解决。迄今还没有找到一种多用的激活介质，可用以研制成在宽红外光谱区平稳调谐频率、具有高能量特性的相干激光辐射源。

提出了一种基于黄金分割比的新型长程介质加载表面等离子激元波导(LR-DLSPPW)结构，在通信波长λ0=1.55 μm情形下，运用有限元法对这种波导基模的归一化电场分布、模式有效折射率、衰减常数、传播长度、模式宽度、品质因数和耦合长度等传输特性参数进行了仿真分析计算。结果表明，与不具有黄金分割比的类似波导相比，基于黄金分割比的LR-DLSPPW具有较长的传播长度1.36 mm和较小的模式宽度1.35 μm；另一方面，当介质脊面积保持为0.9 μm2不变且介质脊高宽比值取为黄金分割比时，其品质因数会出现一个超过6.15×105的最大值。此外，当相邻波导之间的间隔超过3 μm时，相邻波导间的串扰可被忽略。显然，这种基于黄金分割比的新型波导结构能够很好地应用于高密度光子集成回路的设计中。

通过求解密度泛函理论中的含时科恩-沈（TDKS）方程，对Ne原子光电离过程进行了数值模拟，发现了在高强度极紫外（XUV）激光脉冲作用下的三重动量相关（TMC）现象。计算结果显示了不同轨道电子具有不同电离特性，发现对于高强度XUV激光脉冲，Ne原子p轨道电子的电离主要发生在沿着轨道纵向的方向上。通过计算各轨道电子的动量分量，发现轨道电子的平行动量相互关联，垂直动量也相互关联，但平行动量和垂直动量之间并不关联。这些相互关联的关系可以由轨道形状、轨道朝向和激光偏振来解释。模拟结果显示了内层轨道电子也可以发生显著电离现象。

理论推导了轴棱锥顶点离轴加工误差的透射率函数。在惠更斯-菲涅耳衍射积分理论和稳相近似法的基础上，推导出顶点离轴轴棱锥后的衍射光场表达式，分析了顶点离轴加工误差对贝塞尔光束的影响。对顶点离轴轴棱锥后衍射光场进行数值模拟，结果表明，当为理想加工轴棱锥时，轴棱锥后的光场分布为近似理想贝塞尔光束；当存在加工误差时，衍射光斑对半分离。相同距离处，分离程度随顶点离轴误差的增加而增加；相同的顶点离轴误差下，分离程度随传输距离的增加而增加。同时，还研究了这种元件的加工厚度对光斑分离程度的影响，结果表明，随着加工厚度的增加，光斑分离程度也会逐步增大。研究结果对轴棱锥加工、贝塞尔光束应用等具有一定的指导意义。

提出一种无源电检测装置，对A304不锈钢YAG激光焊接过程中的等离子体电信号进行检测，并利用高速摄像机对等离子体的形态进行观察。结果表明，不同焊接模式下的等离子体电信号具有不同的时域特征。对不同焊接模式下的等离子体电信号特征进行理论与试验分析，发现等离子体电信号受等离子体效应和鞘层效应的共同影响;小孔的形成与否是造成不同焊接模式下等离子体电信号特征不同的决定性因素。

提出了基于光强检测方式的空芯光纤表面等离子体共振(SPR)传感器。采用波长为532 nm的激光作为光源,对所设计传感器的性能进行了研究, 并采用光传输模型对传感器的性能进行了理论分析, 所得理论结果与实验结果相符。传感器在线性区的最高灵敏度和最佳分辨率分别达到8380.3 μW/RIU和5.5×10－6 RIU。相比于波长检测型空芯光纤SPR传感器, 所提传感器的分辨率提高了2个数量级, 且实验系统简单, 有利于器件的进一步小型化。

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针对目前风力发电系统中储能装置（化学电池）的不足，研究了飞轮电池的充电控制策略，并将其应用到离网型风力发电系统中，分析了飞轮电池的d-q模型。在飞轮电池充电控制过程中，把飞轮电池所用电机的定子电流进行d、q轴分解，通过控制id等于0，进而控制q轴电流即可控制飞轮电池的充电电流。搭建了飞轮电池充电控制系统的实验平台，进行了实验研究。实验结果表明了所用控制策略合理，能够满足系统要求。