内容概要：本文围绕2018年Science论文中的中红外全介质硅纳米柱超表面模型展开，重点复现并仿真了双椭圆纳米柱结构通过打破对称角实现BIC（连续域束缚态）共振效应的物理过程。采用FDTD（时域有限差分）方法对单元结构、共振场分布、透射峰及Q值进行仿真分析，提供了参数扫描脚本与Q值计算工具，支持共振峰随尺寸因子S和对称角theta的调控，具备良好的可拓展性。 适合人群：光学工程、光子学、纳米材料及相关领域的科研人员，具备一定电磁仿真基础的研究生或高年级本科生。 使用场景及目标：①掌握BIC超表面的设计原理与FDTD仿真方法；②实现共振峰调谐与高Q值优化；③拓展至中红外分子编码、传感、滤波等光谱调控应用。 阅读建议：结合提供的FDTD模型、脚本与Word教程进行实践操作，重点关注结构参数对共振特性的影响，建议在仿真过程中逐步调整S和theta以观察光谱响应变化。

最近已经注意到，来自一些银河脉冲星和超新星残骸的伽马射线的费米-拉特数据揭示了光谱调制，这可能是由传统的ALP耦合到光子中的ALP引起的光子到ALP（轴状粒子）的转换所解释的。 银河磁场的存在。 但是，相应的ALP质量和耦合受到来自CAST，SN1987A和其他伽马射线观测的观测条件的严重限制。 以此为动机，我们研究了另一种可能性，即当假定非零背景暗光子规范场时，这些光谱调制可以通过涉及普通光子和无质量暗光子的其他类型的ALP耦合来解释。 我们发现，我们的方案导致了光子，ALP和暗光子之间的振荡，这可以解释银河脉冲星或超新星残余物的伽马射线光谱调制，同时满足已知的观测约束。

在北京大学200 TW激光系统上，测量了经可编程声光色散滤波器不同程度光谱调制后放大器输出脉冲的频域分布，并设计了一个与脉冲中心波长、光谱宽度等参数相关的光谱调制函数拟合了实验测得的光谱数据。该函数形式简单，适用于不同的激光系统。对实验系统中种子脉冲经光谱调制后从放大器输出的光谱结果进行了数值模拟，对比研究了普通种子脉冲和光谱调制脉冲经放大器增益后时域空间内的物理性质；讨论了光谱调制对系统最终输出脉冲峰值功率的影响。结果表明：光谱调制会导致脉冲旁瓣的产生，降低系统输出脉冲的有效能量和飞秒对比度，系统输出脉冲为平顶光谱时，其有效输出峰值功率最大。