自由电子不能吸收光子的量子理论论证

用量子理论证明了自由电子不能吸收光子而产生光电效应。     

改型Wiggler自由电子激光谐波产生的非线性理论

建立了改型Ｗｉｇｇｌｅｒ自由电子激光的非线性理论。导出了自洽非线性方程组。用计算机模拟了在改型Ｗｉｇｇｌｅｒ磁场中，电子与光场互作用从线性调制到非线性饱和的演化过程，得到了电子的相空间群聚图、高次谐波的增益、抽取效率和电子束的分布函数。同时还研究了电子束的能散度对高次谐波的增益和效率的影响等。模拟结果证实，改型Ｗｉｇｇｌｅｒ自由电子激光是实现短波长相干光辐射的重要途径之一。     

二能级原子多光子量子统计性质

本文推广二能级原子J-C模型到多光子过程,求得存在任意偏调情况下,单模相干场对二能级原子激发时的能级算符平均值及平均光子数,由此研究了原子受激辐射性质。     

二能级原子多光子量子统计性质

本文推广二能级原子J-C模型到多光子过程，求得存在任意偏调情况下，单模相干场对二能级原子激发时的能级算符平均值及平均光子数，由此研究了原子受激辐射性质。     

一维吸收型光子晶体的双稳态特性

利用传输理论研究了光在一维吸收型光子晶体中的传输特性,掺杂层是饱和吸收的非线性介质。基于非线性介质透过率的感应变化,研究了光子晶体的光学双稳态特性,给出了输入-输出光强之间满足的解析方程。研究表明系统中要出现双稳态现象,饱和吸收系数必须超过一定的数值,并由此研究了产生双稳态的入射光阈值强度的变化规律。     

自由电子激光中的电子和光场的混沌

针对康普顿型常参数自由电子激光器的理论模型，应用运动轨道直接观测法，绘制了电子相轨道的二维投影构图，并计算了轨道的李雅普诺夫指数。确定了电子混沌轨道的临界区域。     

光子质量对电磁场理论的影响

光子静止质量为零，是麦克斯韦理论成立的前提假设。如果假设不成立，即光子静止质量不为零，麦克斯韦方程必须改写。本文首次从相对论质量、动量关系出发，修正库仑定律和麦克斯韦方程，并对由此引起的一系列的电磁现象进行讨论。     

光电效应实验规律的谬误表述

指出并纠正了某些现行工科物理教材中对于光电效应实验规律不准确的表述．     

产生高能光子的理论计算

本文给出在激光与电子束非对头正撞下产生高能光子的能量公式,并对实施时可能产生的几个问题进行了初步讨论.     

自由电子气体作为工作物质的Carnot循环

本文以自由电子气体作为可逆Ｃａｒｎｏｔ循环的工作物质，在求出了其基本热力学函数的基础上，研究了此循环的效率和其逆循环的致冷系数，从而进一步证明了了Ｃａｒｎｏｔ定量的正确性和普遍性。     

双光子光学双稳态的量子理论

提出了由三能级原子构成的非线性介质中双光子双光束光学双稳态的全量子分析,应用等效哈密顿量研究了两输出光束强度和强度差的涨落谱。结果表明,在适当的参量取值下,强度与强度差的涨落谱可低于发射噪声水平,且光学Ｓｔａｒｋ效应对涨落谱有显著的影响。     

自斥力对自由电子激光器性能的影响

相对论电子束电子之间的排斥力使电子产生横向运动,导致自由电子激光器的增益带宽增宽,峰值增益系数下降.对于康普顿型自由电子激光器,在给定的典型工作条件下,其峰值增益系数相对值下降约为1%.     

可调谐X射线SASE自由电子激光器的数值模拟

利用粒子经典理论建立了自放大自发辐射(SASE)自由电子激光高增益自洽方程组,编写了稳态Matlab-SASE-FEL数值计算程序;对LCLS装置参数进行了优化,给出了辐射光的各特征参数.该程序的主要优势在于基于Matlab的便利性可方便地进行后处理数据,对X射线FEL理论研究的深化和实验装置的设计和改进具有重要的意义.     

晶体薄膜光子隧道显微理论

光子隧道像有较高的横向和纵向的分辨率,利用椭圆偏振术,测定晶体薄膜两主反射系数的椭偏参量,能够测定晶体薄膜的光子隧道像。     

碱金属自由电子相关能量的计算

Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ近似定性说明碱金属系统的结合,但管出的结合能定理偏小,为了改进计算结果,有人普经尝试计算库仑作用的二阶以及高阶微扰修正,但都碰到了发用的困难。本文考虑金属自由电子气屏蔽效应之后,重新计算了二级微扰能量求得相关能计算公式,并用此式对金属氢系统进行了数值计算。     

同轴波导自由电子激光放大器的粒子模拟

采用PIC模拟方法对同轴混合铁磁摇摆器自由电子激光器进行了研究,分析了等离子体填充对其性能的影响。粒子模拟结果表明,这种同轴摇摆器结构FEL在工作电压较低(205 kV)的情况下仍可以得到较好的放大输出,效率达到27.3%,饱和功率达到兆瓦级;等离子体填充对器件的性能有一定的影响,改善了束流传输特性。     

简并双光子激光的亚泊松光子统计

本文从原子－场密度算子的普遍库理论出发，利用可精确求解的双光子Jaynes-Cumming模型，建立了一般形式的工双光子激光的主方程，并根据细致平衡原理得到了稳态光子数分布。进而对归一化二阶矩随泵浦参量的变化进行了数值计算。结果表明，在一定的泵浦条件下存在着亚泊松光子统计，这里的处理实质上是自动引入了非线性增益，如果忽略它就约化为通常的结果。