In this work, Li₂CO₃ was added into 0.7BiFeO3?0.3BaZr0.02Ti0.98O3?0.01molMnO₂ (70BFBTMn) piezoelectric ceramics to reduce their sintering temperatures. 70BFBTMn ceramics were sintered by a conventional solid reaction method, and their structural, dielectric, piezoelectric and ferroelectric properties were studied. These results indicate that 0.5% (mole) Li₂CO₃ is the optimized content and it can reduce the sintering temperature by 100°C, making the possibility of the piezoelectric ceramics cofiring with Ag electrodes at low temperatures to manufacture multilayer piezoelectric actuators.In this work, Li₂CO₃ was added into 0.7BiFeO3?0.3BaZr0.02Ti0.98O3?0.01molMnO₂ (70BFBTMn) piezoelectric ceramics to reduce their sintering temperatures. 70BFBTMn ceramics were sintered by a conventional solid reaction method, and their structural, dielectric, piezoelectric and ferroelectric properties were studied. These results indicate that 0.5% (mole) Li₂CO₃ is the optimized content and it can reduce the sintering temperature by 100°C, making the possibility of the piezoelectric ceramics cofiring with Ag electrodes at low temperatures to manufacture multilayer piezoelectric actuators.

人乳头瘤病毒 (HPV)基因芯片检测装置可读取与分析 HPV芯片的杂交点信号值, 进而区分不同的 HPV病毒类型, 而检测装置照明的均匀性关系到 HPV芯片图像处理算法的可靠性与难度。为实现均匀照明, 优化了矩形 LED阵列排布并配置匀光扩散板。首先, 分析单个 LED灯珠的辐射强度分布, 建立矩形 LED阵列的理论模型; 然后, 在仿真软件中建立 4行 8列的矩形 LED阵列模型; 最后, 搭建 HPV基因芯片检测装置进行实验测试。实验结果表明, 该照明系统能使 70 mm×20 mm的目标被照面的灰度均匀度达到 95.6%, 满足了 HPV基因芯片检测装置均匀照明的要求。

在高功率密度下产生的非线性效应和材料损伤等问题限制了光纤激光器输出功率的进一步提高。利用大模场光纤降低光纤能量密度，提高非线性阈值是一种最为直接和有效的手段。以空气孔尺寸为光波长量级的全内反射型光子晶体光纤为对象，采用等效折射率模型分析了光子晶体光纤的单模特性，利用有限元法分析了结构参数对光子晶体光纤的模场面积和色散等光束质量参数的影响。设计了一种工作波长为0.40~1.55 μm，模场面积为112.74~258.87 μm2，且在1.27 μm附近可补偿色散的大模场光子晶体光纤。该研究可为高功率光纤激光器大模场光纤的进一步参数优化设计及元件加工提供重要参考。

针对脉冲周期在ms量级、脉宽为ns量级的高功率激光系统输出的短脉冲串，根据其周期性特征及放大过程的特点，在忽略损耗系数和自发辐射的情况下，将1个周期近似分为泵浦和放大2个阶段。运用端面泵浦瞬态速率方程组，导出了2阶段变换时刻所对应的上能级粒子数之间的半解析关系式。据此，在模拟光纤长度对增益影响的基础上，研究了2阶段腔内平均上能级粒子数密度随时间的周期性变化关系，定量分析了脉冲前沿消耗增益对脉冲后沿形状的影响。结果表明：光脉冲前沿增益可达29.22 dB，其后沿增益低至0.82 dB，光脉冲后沿波形必然存在畸变，验证了所得结论的合理性。

利用标量解法，导出了弱导阶跃光纤线偏振模(LPmn)的场分布和LPmn混合模式的光强表达式。结果表明，低阶LPmn模的模场范围均随纤芯半径的增加而增大，随纤芯折射率的增加而缩小，随包层折射率的增加而扩大；随传输距离和模式混合份额的增加，LPmn混合模式的光强减少；非相干混合模的M2因子随高阶模式光强所占分额的增加而逐渐变大，M2并非一直随纤芯半径的增加而增大，存在着一个临界值a=30 μm。

运用傅里叶光学分析法推导出系统抖动造成单个光源的相位和振幅发生波动时的远场光强表达式，以1维阵列为例分析了系统抖动对远场的影响。研究表明：随着参与合束的发光单元数目的增加，尖峰变锐,能量更集中;系统抖动引起了远场峰值光强的减少，出现了本底现象，破坏了远场的对称性和光束质量；激光阵列单个光源的相位随机抖动应该控制在3π/8范围内;相干合束发光单元数目越多，系统抖动对远场的影响越小。

给出了描述半导体激光器列阵(LDA)稳定状态的非线性方程组。对非线性方程组进行了分析, 研究了LDA在稳态运行时的特性。分别分析了LDA在同相模运行和反相模运行时, 载流子浓度、振荡频率以及光子数密度与自由运行时相比较所发生的变化。

根据不同的泵浦方式, 对多模光纤放大器运用多模速率方程组, 采用四阶龙格-库塔法数值计算和分析了在不同泵浦方式下的泵浦效率和信号光在光纤放大器中的传输、放大行为, 并研究了在光纤放大器光纤长度有微小变化(mm量级)的情况下, 输出光的光束质量与光纤长度的关系。结果表明：输出信号光的光束质量因子随光纤长度微小变化而呈准周期变化, 周期与信号光耦合入光纤放大器的本征模式间的传播常数差有关。