为确保大断面立井马头门施工质量, 并降低爆破对立井马头门产生的损伤与破坏, 提出了一种立井大断面马头门掘进的超前致裂分区爆破技术。根据某地下矿山立井马头门设计断面及工程地质条件, 将-199.5 m、-258.2 m等马头门掘进断面划分为上分层、中分层、下分层等, 施工顺序为: 上分层→中分层→下分层。首先沿各分层开挖轮廓线施工超前致裂孔, 其孔深为马头门掘进深度, 超前致裂孔采用间隔装药, 并先于主爆区起爆, 实现孔间相互贯通。其次, 沿各立井马头门开挖轮廓线形成“减震沟”, 降低爆破地震波的传播。马头门各施工区域设置逐孔微差起爆, 间隔时间为5~20 ms, 实现分段爆破振动的干扰、抵消, 降低爆破对大断面马头门的影响。各马头门开挖轮廓线半壁孔率达95%以上, 既能满足大断面马头门破碎岩体掘进中对控制顶板成型质量的要求, 又降低了支护、喷浆等成本支出, 实现错峰降振。大断面马头门掘进的超前致裂分区爆破技术可为类似立井马头门施工作业提供一定指导建议。

红外系统的探测距离是光电系统的关键指标之一, 决定了系统的整体性能。在实验室条件下评估红外系统的探测距离, 不受天气、场地限制, 具有实际意义。从探测器的输出信号与黑体目标温度的关系着手, 推导了 NETD的表达式, 用 NETD表达了小哈德逊公式, 并验证了该公式的正确性, 用该方法推导的指标与理论计算指标的误差在 10%以内, 证明了该方法的可行性。

与传统宽波段成像系统相比,多光谱成像系统在性能表征、测试方法等方面有较大不同,而相关研究较为欠缺。因此,需要重点研究多光谱成像系统的综合性能评估方法。解决了目标光谱反射率等效控制、宽波段光谱维度的带内细分和标准靶标辐亮度调节等关键技术,设计了基于AOTF的多光谱成像系统二维鉴别率阈值测试平台及测试方法。在理论分析基础上,实际搭建了基于AOTF的可见光多光谱成像系统,叙述了系统标定方法和测试步骤,并基于所述方法在实验室条件下完成了系统空间分辨率、目标光谱反射率与对比度阈值的三维曲面测试实验。测试结果标明,所提出的方法可较好地反映不同谱段响应特性的差异,实现对多光谱成像系统的性能表征。基于该方法,可综合评估系统光谱分辨率、空间分辨率、灵敏度、对比度等性能指标,从而为多光谱成像系统性能的定量表征提供技术支持。

以强光源作用微光电视成像机理为基础, 借助端到端成像建模思想, 综合考虑强光源作用目标表面辐射特性及系统自动亮度控制特性, 建立了不同位置强光作用后系统成像特征量化模型.以模型为基础, 利用三维场景仿真平台实时计算强光源作用后地物成像灰度, 实现了不同位置微光系统成像数字仿真.结合外场实验数据, 通过对比实验结果与仿真结果中目标和背景灰度及目标成像对比度, 对仿真模型进行了验证, 结果表明：该模型与外场实验数据有较好的一致性, 模型可靠性较高.最后探讨了强光作用后不同干扰因素对系统成像质量的影响, 当强光源位于系统视场外时, 其对目标表面辐射特性的作用是影响系统输出图像质量的主要因素;当强光源位于系统视场内时, 其对系统增益的作用则成为主要因素.

基于Fraunhofer标量衍射理论，计算了按圆周形排列的6束光纤激光相干合束的远场光强分布，并对其能量集中程度进行了讨论。分析表明合成光束的远场光强分布可等效于若干平面波干涉结果与单束衍射包络之积，当单元激光器所排列的圆周直径在5倍单元激光束腰宽度以下的时候，合成光束将有超过90%的能量落在单元光束 的86.5%能量圆以内。结论指出适当选择单元激光器的排列间距可以控制能量的集中程度，甚至使合成光束的能量集中度优于原单元激光器产生的高斯光束。

利用琼斯矩阵方法，对角锥棱镜谐振腔的本征偏振态特性进行了分析，首次发现在角锥棱镜腔激光器中存在两种彼此独立的本征偏振态，对于增益各向同性介质，这种本征偏振态为线偏振。该结果从理论上解释了角锥激光器输出光的相干特性。

介绍了目前国内外光纤激光器合成技术的最新进展，分析了几种流行的非相干和相干合成技术方法，指出了其优缺点，最后对光纤激光器相干合成技术的发展作了展望。