运用平面波展开法计算光子晶体能带,用FDTD法计算光子晶体谐振腔的振荡模式、优值和光子受限特性。研究光子晶体中受限光子同量子阱中受限电子间的相互作用。用MOCVD和MBE工艺生长0.8um波长的GaAs/AlGaAs量子阱材料。采用电子束刻写和离子束刻蚀制作具有一定性能光子晶体激光器,研究电子-光子相互作用和光电子跃迁过程。
研究了多物理场耦合作用下超轻多功能结构/材料新构型设计理论和方法。围绕材料和结构一体化并发和多功能协同的优化设计理念,研究了相应问题的提法,建立了PAMP(Porous Anisotropic Material with Penalty)等实现结构/材料一体化设计的新方法;在结构宏观构型设计理论和方法上,提出了改进的水平集方法和基于拓扑描述函数的结构和材料构型设计方法、基于特征和分区设计等考虑可制造性的设计策略,探讨了仿生驱动的设计,建立了梁横截面拓扑优化、考虑局部屈曲的桁架结构拓扑优化等特殊问题的提法;建立了特定性能材料和带隙材料、左手材料等特异性能材料的设计理论和方法;研究了最佳散热结构的设计理论和方法,以实现散热与承载性能的多功能协同和结构/材料微结构并发设计;研究了超轻耐撞材料/结构,提出了基于伸缩管的高吸能新装置、改进吸能性能的预压痕图案技术;较系统研究了点阵(蜂窝)材料力学、热传输等综合性能的表征理论和设计方法,探索了制备工艺;基于以上成果完成了数项工程应用。获得国家自然科学2等奖、辽宁省自然科学1等奖和科技进步3等奖等项奖励;发表重要学术论文论文126篇。