指纹的唯一性和终身不变性使得指纹可以验证一个人的身份信息, 在生物识别领域具有广泛的应用。 汗潜指纹对紫外线有着特殊的反射、 散射以及荧光特性, 所以可以利用紫外波段对汗潜指纹进行提取, 并且不污染现场和目标样本。 目前对紫外波段的指纹提取已经有着广泛的研究, 但对指纹随时间变化的研究较少, 一般都是通过化学方法测量汗潜指纹成份含量的变化。 研究发现, 指纹各个组成成份的紫外光谱特性不同, 且这些成份随时间的挥发程度也不一致, 利用多通道紫外成像系统对汗潜指纹进行凝视成像, 发现各通道成像DN值随时间推移的变化程度并不一样, 可通过研究各通道DN值的变化对指纹进行时间分析。 首先, 利用紫外光谱仪和氙灯, 对汗液、 酒精、 食用油等几种手指容易接触的物质的反射光谱进行研究, 得到了这些物质的反射光谱特性。 然后, 针对这几种类型的指纹, 研制了一套多通道紫外成像设备, 分别在240~280 nm(通道1)、 320~340 nm(通道2)以及340~420 nm(通道3)三个紫外通道对其进行凝视成像, 得到清晰的指纹图像, 将指纹图像嵴线上码值最高的10个点的平均值进行比较, 得到不同通道DN值与时间变化的关系。 实验结果发现, 汗潜指纹在紫外波段具有良好的成像特性, 其成像DN值随时间的推移逐渐降低, 其中240~280 nm的通道1中三个指纹在第七天的成像DN值分别降为第一天的0.62, 0.60和0.59; 320~340 nm的通道2中三个指纹在第七天的成像DN值分别降为第一天的0.57, 0.61和0.60; 340~420 nm的通道3中三个指纹在第七天的成像DN值分别降为第一天的0.56, 0.63和0.58。 实验结果表明, 不同类型的指纹在紫外波段的光谱特性并不一致, 成像DN并不相同, 且随时间的变化规律也不一样, 但指纹成份的挥发具有一定的规律, 成像DN值从第一天到第七天降低至60%左右, 可以一定程度上反映指纹的挥发性质。 结合紫外多通道成像系统, 可以很好的研究指纹的变化规律, 为刑侦探测中指纹研究提供了一个重要的手段。

为实现水面溢油目标的偏振遥感, 选择合适的波段和观测角度, 需要油膜的光谱偏振特性数据作支撑。 在实验室采用椭偏测量的方法, 针对不同厚度机油油膜和纯净水作为背景样本, 测量了不同观测角度下从紫外到近红外波段（270~900 nm）的镜面反射光谱偏振参数: 辅助角ψ和相位差Δ, 并对在相同条件下油和水的测量结果作对比。 分析表明除布儒斯特角附近位置外, 不同厚度的油膜与水的起偏特性在各观测角都存在差异。 通过在45°入射角所测的ψ和Δ, 得到水/油样本的光谱折射率和消光系数, 水折射率经过偏移修正后, 与Schiebener水折射率模型的标准差为3×10-5。 根据之前得到的油/水参数, 对油膜在水背景的物理现象作薄油膜理想介质层建模, 用菲涅耳定律仿真自然光的镜面反射, 发现在全观测波段相同入射光条件下油膜的反射光存在明显的偏振度（DOP）或偏振角（AOP）光谱偏振可观测性。 模型与实际测量结果对比发现: 在300~350 nm仿真结果和实际测量相符, 油膜的反射光偏振性质趋近于油样本; 在350~550 nm, 油膜模型仿真结果比实验的干涉效应更明显, 油膜实验数据表明其光谱起偏性质依然与油保持一致; 在大于550 nm直到近红外波段, 实验干涉效应开始显著。 说明油膜比油有更强的散射或吸收特性, 辨识参数得到油膜的消光系数存在不同于油的随波长先变小后变大的性质。 总之, 利用光谱椭偏测量方法, 通过多波段、 多角度测量, 分析液体样本的光谱偏振特性和折射率等性质; 偏振观测的恰当角度与油/水的布儒斯特角有关, 在布鲁斯特角之外的位置观测, 油膜的光谱椭偏角相较水都存在分辨能力; 对小于200 μm的薄油膜近红外波段可重复性较差, 而紫外和可见蓝紫波段相比之下有很好的可重复性和区分性, 更适合于对甚薄油膜表面种类的遥感观测。 该实验涉及的方法可以用于其他油种油膜的偏振光谱测量, 实验数据为偏振遥感工作的波段选择与观测角度提供提供参考。

尖端放电是物体尖锐处产生的一种放电现象, 它属于一种电晕放电, 在避雷针、 静电除尘等技术中有着广泛应用。 目前对尖端放电的研究主要集中在放电强度方面, 而对其光谱方面的研究并不多, 研究发现尖端放电在紫外波段具有强烈的辐射。 利用Comsol软件对尖端放电的电离特性进行仿真, 结合数学物理模型分析了放电辐射光谱及辐射强度, 发现其辐射强度随时间的变化先增加后减小, 并可根据N2+的分布强度估算紫外波段的辐射强度。 通过研制一套紫外面阵多光谱成像系统, 对尖端放电进行了三个紫外光谱通道的成像, 实验结果表明, 尖端放电的辐射光谱在240～340 nm波段之间都有分布, 且在315～340 nm之间分布最强。 同时得到尖端放电的紫外辐射强度随着尖端距离的增加而减小, 并与成像积分时间成一定的线性关系。 发现在同一通道, 线性斜率随尖端距离的增加而减小。 通过对尖端放电三个紫外光谱通道的成像码值反演成辐射能量, 得到辐射能量与尖端距离, 尖端电压以及积分时间之间的关系, 验证了尖端放电的数学物理模型, 为深入研究尖端放电的紫外特性提供了有力的支撑依据。

随着我国电力技术的迅猛发展, 因电弧/电晕放电造成高压设备损坏、 高压线传输损耗的问题愈加引起重视。 完成了电弧/电晕目标在200～1 000 nm的光谱特性测量, 发现电弧电晕光谱强度分布主要集中在200～400 nm紫外波段。 提出了使用紫外面阵成像技术用于探测研究电弧/电晕的方法, 通过一套自制的紫外面阵成像系统, 成功实现了对高压电弧/电晕目标进行的实验室内紫外成像, 以及氙灯积分球辐射定标与目标反演。 实验结果表明, 该套紫外面阵成像系统可用于对电弧电晕放电进行实时检测。 该研究验证了电弧/电晕的紫外辐射特性, 在距离2 m处得到反演后的6 kV电弧的紫外240～280 nm波段的辐照度为3.39×10-5 W·cm-2, 为深入开展电弧/电晕的紫外特性研究提供强有力的依据。

In this paper, a self-mode-locked Nd:YVO₄picosecond vortex laser is demonstrated, which can operate on the different Laguerre-Gaussian (LG) modes at 1 064 nm. A π/2 mode converter is utilized to realize the picosecond vortex laser with LG mode transformed from the high-order Hermite-Gaussian (HG) mode. For the proposed laser, the mode-locked pulse repetition rate is 1.81 GHz. The average output powers of LG₁₂mode and LG₀₂mode are 1.241 W and 1.27 W, respectively, and their slope efficiencies are 23.2% and 24%, respectively.