针对旋转火箭弹非线性动力学系统中存在大量的非线性、多变量耦合及参数不确定等特点, 提出一种改进非线性干扰观测器,对高频运动的干扰逼近特性进行观测, 结合反演滑模控制, 设计反演滑模控制器,并证明了系统的稳定性。最后通过仿真对传统观测器与改进观测器的性能进行比较, 仿真结果表明, 改进观测器具有较高的估计精度和较强的鲁棒性。

采用掺杂粉末直拉棒工艺制备了一种小芯径的掺镱光子晶体光纤。以此光纤为增益介质，抽运波长为976 nm，实现了波长为1045 nm 激光连续输出。并研究了抽运功率与光纤长度对激光性能的影响。受限于光纤的小芯径尺寸，该光纤激光器系统激光输出功率最大仅为0.42 W，激光斜率效率仅为33%。实验结果表明，利用掺杂石英粉末直拉棒工艺制备的掺镱光子晶体光纤有望应用于高功率光纤激光器的研制。

结合指数趋近律，对一种新型单向辅助面滑模控制方法进行了讨论。首先根据给定的非线性系统方程设计切换面，并在状态约束条件下设计单向辅助面；之后依据单向辅助面滑模控制器设计方法，设计基于指数趋近律的单向辅助面滑模控制器，且指出系统状态在有限时间内收敛到切换面上，并给出收敛时间计算式；最后通过实例仿真验证，基于指数趋近律的单向辅助面滑模控制器不仅能有效抑制系统中的抖振，而且收敛速度快于普通单向辅助面滑模控制方法。

介绍了一种基于介观反射光谱分析的纳米尺度折射率波动表征的方法，揭示了介观反射光谱用于纳米尺度折射率波动表征的机理。采用时域有限差分方法，分析了光在一维折射率分布介质中的传播情况和光谱特征，并通过精确控制一维通道内部折射率波动的标准差和空间相关长度，定量分析了混乱度的仿真计算值及其与理论设置值的关系。结果表明，反射光谱对混乱度的变化是高度敏感的，一维光传输通道内纳米尺度上的折射率波动可以通过反射光谱来感知，且混乱度在一定近似条件下，随着折射率波动方差及其相关长度的增大而线性增大。该方法避开了远场光学衍射极限的限制，有望获得以往无法觉察的纳米尺度变化的统计信息。

探测器探元响应的不一致性导致计算机层析成像(CT)图像产生环状伪影, 使得像质下降, 影响了缺陷的判读以及图像的后续处理与量化分析。提出了两种CT成像环状伪影校正方法：基于特征识别的校正方法和基于B样条曲线拟合的校正方法。前者针对单个独立探元或者少数几个相邻探元存在突出响应不一致的情况。该方法首先识别出响应不一致探元的位置, 然后在该位置执行局部中值滤波以消除正弦图中的竖直条纹。后者针对多个连续探元同时存在微小响应不一致的情况。该方法用B样条曲线拟合的方法确定各个探元的归一化增益系数, 进而对探元的响应不一致性进行校正。两种方法各有特点, 互为补充, 共同组成较为完备的环状伪影校正体系。实验结果验证了两种方法的有效性。

We propose a two-color scheme of atom waveguides and one-dimensional (1D) optical lattices using evanescent wave fields of different transverse modes around an optical micro/nano-fiber. The atom guide potential can be produced when the optical fiber carries a red-detuned light with TE01 mode and a blue-detuned light with HE11 mode, and the 1D optical lattice potential can be produced when the red-detuned light is transformed to the superposition of the TE01 mode and HE11 mode. The two trapping potentials can be transformed to each other for accurately controlling mode transformation for the red-detuned light. This might provide a new approach to realize flexible transition between the guiding and trapping states of atoms.

受探测器尺寸和重建锥角的限制，基于单圆轨道扫描和FDK算法的三维CT成像方法难以对大物体进行三维CT成像。提出了一种基于平板探测器，采用锥束RT扫描方式的成像方法，推导了其三维CT成像算法。首先把对回转物体进行三次锥束平移透照的投影数据重新排成为更大范围的倾斜平行投影数据，然后经过加权滤波和反投影重建，获得物体的三维层析结果。仿真结果表明，该方法在重构大物体图像时，获得了满意的图像质量。水平方向视场是单圆轨道FDK算法视场的2．88倍，在垂直方向减少了锥角过大形成的伪影，提高了物体的重构精度。

在代数重建技术中投影序列的选择次序对重建收敛速度及精度均具有重要影响。针对在360°方向上均匀获取投影数据的场合，提出加权距离正交投影排序方法。该方法将投影序列分成若干组，在每一组内前后选择的投影序列彼此正交，同时相邻组之间投影序列尽可能均匀分布。该方法能提高重建精度及收敛速度，同时利用前后正交投影角度下射线经过像素信息关系，可将重建速度提高1倍。

基于FDK重建算法和圆轨道锥束扫描的三维ICT(industrial computed tomography)因算法的简洁性和工程实现的可行性已成为目前主要的3D－ICT成像技术。由于受探测器长度的限制，该技术的扫描视场小，所以可检构件尺寸受到限制。为解决较大尺寸构件3D－ICT的检测问题，讨论了一种仅需旋转检台偏置的大视场3D－ICT成像方法，推导了基于FDK原理的滤波反投影(filter back－projection，FBP)重建算法。计算机模拟和实验结果证明了该技术的正确性。分析表明，其水平方向的有效扫描视野比基于FDK的圆轨道锥束扫描三维CT提高了80%以上。