针对低照度彩色图像整体亮度偏低、细节较差的问题，提出一种全变分与Gamma相融合的低照度图像增强算法。首先，采用局部变化偏差和空间自适应全变分模型（TV）将图像分为光照和反射图像，将权值与TV的指数形式相结合以提取纹理细节更好地反射图像；其次，从原始图像的HSV空间提取亮度V，执行改进的加权分布自适应Gamma矫正，获得增强的亮度矫正图像；最后，对以两种不同方式增强的图像进行加权融合，得到最终的增强结果。实验结果表明，该图像增强算法处理后的图像细节清晰，能够有效解决增强结果与原图像的亮度结构相似度较差的问题，减少图像失真和伪影现象。

基于无磁性二维光子晶体设计了一种由直线波导及矩形谐振腔构成的类T型非互易性双通道滤波器。矩形谐振腔具有局域多频率电磁波且电磁波传播方向可调的特性，直线波导的结构尺寸决定了其对不同对称性电磁波的承载能力。利用矩形谐振腔和直线波导的特性实现了非互易性双通道滤波功能。实验结果表明：正向传输情况下，滤波器实现了中心波长分别为1534 nm和1574 nm，带宽分别为16 nm和8 nm的滤波传输，对应的插入损耗分别为0.4 dB和0.36 dB，通道间隔离度为33 dB和22 dB；反向输入情况下，电磁波对称模式的不匹配导致无法传输。这表明设计的双通道非互易滤波器滤波效果良好，在未来全光通信集成领域具有潜在的应用价值。

该文介绍了一款环形耦合的圆形贴片天线。采用圆形金属贴片作为天线的辐射贴片, 通过在介质板上引入两个谐振环, 产生两个新的工作谐振频段。通过调节圆形贴片和耦合环之间的高度, 进一步拓宽了天线的工作频段。通过3D打印技术对不规则的介质基板进行加工制作, 有效解决了传统加工方法加工难度大及生产周期长的问题。测试结果表明, 该天线在3.8~5.8 GHz工作频段内, 回波损耗小于-10 dB; 在5.1 GHz时, 天线增益达到8.4 dBi; 天线相对带宽为42%, 且具有良好的全向辐射特性。天线的测试结果与仿真结果基本吻合。

该文提出了一种带有梯形槽的双脊喇叭天线，天线在口径面和外侧壁引入梯形槽结构，抑制了喇叭外壁上的电流，从而达到降低喇叭天线旁瓣的目的。天线采用3D打印技术，有效地解决了传统方式加工难及一致性差的问题。仿真和实测表明，该天线设计可有效提高天线增益，在工作频带5~10 GHz内天线增益大于10.32 dBi，回波损耗小于-10 dB；在9.6 GHz时峰值增益可达14.61 dBi。将天线喇叭壁设计成空心结构，天线质量减小了74%。测试结果与仿真结果基本一致。

本文以CVD ZnSe晶片为基质材料, 以FeSe粉末为掺杂物, 采用双温区热扩散掺杂技术获得了尺寸为22 mm×4 mm的Fe2+∶ZnSe激光晶体。通过二次离子质谱(SIMS)测试该晶体样品表面铁离子浓度为3.43×1018 cm-3, 并通过X射线光电子能谱(XPS)分析了晶体样品中铁元素的离子价态。采用UV/Vis/NIR分光光度计和傅里叶红外光谱仪测试了Fe2+∶ZnSe激光晶体的透过谱图。测试结果显示, 在3.0 μm处出现了明显的Fe2+吸收峰, 峰值透过率为5.5%。以波长为2.93 μm的Cr, Er∶YAG激光器为泵浦源, 温度77 K时抽运尺寸10 mm×10 mm×4 mm的 Fe2+∶ZnSe晶体, 获得了能量为191 mJ、中心波长4.04 μm的中红外激光输出, 光光转换效率13.84%。

针对直径 4英寸碲锌镉单晶材料生长的需求，在研究国外碲锌镉晶体材料生长取得的成果基础上，自主设计了一种基于移动炉体技术的碲锌镉晶体生长炉。炉体由 4种规格的六段温控加热单元组成，采用工控机控制伺服电机来驱动滚珠丝杆直线导轨实现炉体升降，炉体内腔设置有刚玉陶瓷管及高温金属热管组成的加热炉管，通过高精度铂铑铂热电偶、欧陆、变压器及可控硅控制加热单元，基于模糊＋PID控制算法和策略来控制加热炉温的温度分布。开展了加热温度稳定性和加热控温性能实验，结果表明：炉体内腔加热温度持续控温 200 h，相同位置的温度波动±0.005℃，加热温度偏差≤ ±0.1℃；炉腔上、下部恒温区长度分别为 400 mm和 240 mm，中部温度梯度区长度约 136 mm，加热温度 1098℃附近的温度梯度为 0.92℃·mm－1。上述参数满足碲锌镉晶体生长炉的自主设计与控温性能要求。

采用二维光子晶体设计了一种可扩展的小型化准密集型八通道波分复用器结构。二维光子晶体是由硅介质柱在空气中按照三角格子周期性排列而成，通过设计直线主波导、下载腔和输出波导结构，利用腔和波导之间的耦合效应实现波长选择。所设计的腔由一个内柱和四个外柱构成，结构简洁，腔模式可通过内外柱的直径进行调控，实现多波长的选择，具有可扩展性。实现准密集型波分复用结构，八个波长分别为：1542.2，1544.2，1546，1548.2，1550，1552，1554.4，1557.6 nm，平均波长间隔为2.2 nm，插入损耗分别为-0.5，-0.25，-0.25，-0.7，-0.25，-0.5，-0.1，-0.1 dB，最大信道串扰为-12 dB。器件尺寸为19.8 μm × 11 μm，面积为217.8 μm²，实现了小型化、高透射和高隔离，为用于光集成奠定了基础。其中设计及分析通过COMSOL软件有限元方法完成。

针对DeepLab网络不能充分利用多尺度特征信息,忽略了高分辨率浅层特征以及直接上采样倍数过大导致的重要像素信息丢失问题,提出了一种基于改进DeepLabv3+网络的图像语义分割方法。首先,充分利用了网络产生的多尺度特征信息,并采用特征金字塔网络有效融合了高分辨率的浅层特征;然后,使用逐层上采样增强图像中像素信息的连续性;最后,将空洞空间金字塔池化模块中的标准卷积替换为深度可分离卷积,提高了网络模型的训练效率。在语义分割标准数据集PASCAL VOC2012验证集上的实验结果表明,本方法的平均交并比可达到79.97%。相比DeepLab网络,可预测出更精细的语义分割结果。

水稻是我国主要的粮食作物之一,重金属含量的检测对其安全性及品质具有 重要意义。激光诱导击穿光谱(LIBS)有望克服传统方法检测耗时的缺点,实现水稻等作物植株中重金属含量的快速 原位定量检测。利用共线双脉冲激光诱导击穿光谱(DP-LIBS)技术对水稻叶片中的重金属镉(Cd)元素进行了分析。 由于不同的特征谱线对结果有不同影响,为获取更准确、稳定的分析结果,采用样品表面多点烧蚀的实验方法,讨论 了Cd I: 228.8 nm、Cd II: 214.4 nm和Cd II: 226.5 nm三条共振线对于定标曲线相关系数(R2)和预测结果的 影响。对比研究发现, 532 nm激光先于1064 nm激光进行激发,且两束脉冲时间间隔为0.5 μs时能够获取最好的 光谱强度;在三条分析谱线中, Cd I: 228.8 nm、Cd II: 214.4 nm和Cd II: 226.5 nm谱线的定标曲线R2值分 别为0.86、0.60和0.93, 原子谱线定量结果高于离子谱线; Cd I: 228.8 nm谱线预测相对误差 低于10%, 检测限是3.03 mg/kg。实验表明通过对LIBS检测条件的优化,可以实现对水稻叶片中的重金属含量的检 测。另外实验中所优化的光谱采集和特征谱线选择方法,也有望应用在不同农产品的重金属成分检测上。