文中基于量子阻抗洛伦兹振子（Quantum Impedance Lorentz Oscillator, QILO）模型，研究了含芴二茂铁衍生物的单、双、及三光子吸收特性。首先，理论推导并给出了用有效量子数、电子电量及质量和玻尔半径等微观量表示的该振子四、五阶非线性效应参量的计算参考公式。在此基础上，利用QILO模型，通过拟合取代基为R=NO₂的含芴二茂铁衍生物分子线性吸收光谱，得到了其在400 nm峰值附近的电子跃迁前后的有效量子数，并进一步推算了该分子的双、三光子吸收截面。数值计算结果显示：该化合物分子在793 nm波长附近的双光子吸收截面为 $0.49\times {10}^{-20}\;{\mathrm{c}\mathrm{m}}^{4} \cdot {\mathrm{G}\mathrm{W}}^{-1}$，在1 260 nm和1 314 nm附近的三光子吸收截面分别为 $2.01 \times {10}^{-25}\;{\mathrm{c}\mathrm{m}}^{6}\cdot{\mathrm{G}\mathrm{W}}^{-2}$、 $1.00\times {10}^{-25}\;{\mathrm{c}\mathrm{m}}^{6} \cdot {\mathrm{G}\mathrm{W}}^{-2}$，与实验结果均吻合较好。文中结果说明：QILO模型可以较好地描述以NO₂作为取代基的含芴二茂铁衍生物的单、双、及三光子的吸收特性。根据QILO模型的“依据介质的线性吸收光谱可以估算其多光子吸收截面”的特点，该模型或许能为寻找具有大的双、三光子吸收截面的材料提供一种可供参考的理论分析方法，降低研究多光子过程的综合实验成本。

Metasurfaces have provided unprecedented degrees of freedom in manipulating electromagnetic waves upon interfaces. In this work, we first explore the condition of wide operating bandwidth in the view of reflective scheme, which indicates the necessity of anomalous dispersion. To this end, the leaky cavity modes (LCMs) in the meta-atom are analyzed and can make effective permittivity inversely proportional to frequency. Here we employ the longitudinal Fabry–Perot (F-P) resonances and transverse plasmonic resonances to improve the LCMs efficiency. It is shown that the order of F-P resonance can be customized by the plasmonic modes, that is, the F-P cavity propagation phase should match the phase delay of surface currents excited on the meta-atom. The nth order F-P resonance will multiply the permittivity by a factor of n, allowing larger phase accumulation with increasing frequencies and forming nonlinear phase distribution which can be applied in weak chromatic-aberration focusing design. As a proof-of-concept, we demonstrate a planar weak chromatic-aberration focusing reflector with a thickness of λ0/9 at 16.0–21.0 GHz. This work paves a robust way to advanced functional materials with anomalous dispersion and can be extended to higher frequencies such as terahertz, infrared, and optical frequencies.

在基于双目视觉的三维轨迹测量中，双目同名点的高精度匹配是提高测量精度的关键。在狭长空间的近距离测量场景下，针对双目拍摄角度不同导致仅用形心法定位匹配的轨迹测量精度不高的问题，研制了一种形心匹配优化下的狭长空间近距离轨迹测量系统。首先，在仅用形心法对目标物体定位匹配的基础上利用极线约束投影进行双目形心的二次定位；其次，提出了一种基于距离和方法权重的灰度互相关方法进行双目形心的亚像素匹配；最后，通过卡尔曼滤波对于目标物体的三维重建运动轨迹进行滤波修正。实验结果表明：该轨迹测量系统通过对多方法组合优化，显著提高了狭长空间近距离条件下的轨迹测量精度，在128 mm的全量程测量范围内对纹理较好目标物体的平均轨迹长度测量误差为13.14 μm，测量精度约为0.01%，相比于仅用形心法定位匹配，轨迹长度测量精度提高了94.3%。

石膏是雕像、建筑和铸造模具(合金和陶瓷)的常用材料。采用直写成型(Direct Ink Writing, DIW)打印石膏可避免其他3D打印技术(如Binder Jetting, PBBJ等)中存在水化反应不充分等问题, 获得高强度3D打印石膏。为了延缓水化反应获得充足的打印操作时间, 本研究通过添加缓凝剂和增稠剂, 研制了一种适用于直写成型的石膏浆料, 并打印了多种石膏三维结构(如蜘蛛网和木材堆积结构等)。结果表明, 质量分数为0.6%柠檬酸(Citric Acid, CA)的缓凝效果最好, 极大地减少了石膏流动性的经时损失。质量分数为0.3%羟丙基甲基纤维素(Hydroxypropyl Methylcellulose, HPMC)的增稠效果最好, 使石膏浆料具有良好的打印性能。CA的选择性吸附使得石膏晶体定向生长, 延长水化反应时间, 但一定程度降低石膏强度。HPMC加速石膏浆料中絮凝结构形成, 导致其粘度和剪切弹性模量升高。直写成型3D石膏件的抗压强度约为20 MPa, 远高于PBBJ等方法制备的石膏件的抗压强度。