针对水下湍流的复杂性和多变性对水下航行器性能和姿态控制产生的挑战，提出使用卷积神经网络来测量水下湍流的温差耗散率XT。首先，采用功率谱反演法和惠更斯-菲涅尔原理仿真生成了受水下湍流影响的散斑图像数据集。随后，利用卷积神经网络提取这些受湍流影响的散斑图像中的特征信息，并对温差耗散率XT进行估计。最后，通过现场实验数据集验证了所提出方法的可行性。实验结果表明，所提出的神经网络在实地实验数据集和模拟仿真数据集上表现出相似的分类精度和损失曲线，其测量准确率分别为98.8%和99.2%。这一研究为水下环境监测和资源勘探领域提供了重要的参考，对于光学图像处理和湍流研究等相关领域具有实际意义。

本文通过简单的一步热解法合成了C/Co复合材料，在材料质量填充浓度为35%时观察到其具有优异的介电频散性能。当材料厚度2.5 mm时，该复合材料在11.2 GHz的最小反射率为-23.7 dB，小于-10 dB的带宽为3.8 GHz。为了进一步提高吸收体的吸波性能，我们利用全介质超材料的设计对吸收体的宏观结构进行优化，此方法成功地将小于-10 dB的吸收带宽扩展到15 GHz（7.0~22.0 GHz）。该研究结果可以为高性能微波吸收材料的制备工艺和结构设计提供有价值的参考。

为分析和改善激光诱导击穿光谱技术（LIBS）在定量分析土壤和大米中镉（Cd）元素含量时基体效应对分析结果的影响，以Cd Ⅱ 226.502 nm谱线为分析对象，对比研究了基体种类、KCl质量分数和激发方式等对Cd Ⅱ 226.502 nm谱线强度和定量分析结果的影响规律。研究结果表明：基体主成分的化学形态和电离能是产生基体效应的主要因素，KCl作为添加剂能明显改善大米中Cd Ⅱ 226.502 nm的谱线强度，光电双脉冲激发能显著增强基体中Cd Ⅱ 226.502 nm的谱线强度、稳定性并提高信噪比。与单激光脉冲激发方式相比，在光电双脉冲激发下，SiO₂、土壤和大米三种基体中Cd Ⅱ 226.502 nm的检测下限分别从372、332和2874 mg·kg⁻¹降低到42、72和37 mg·kg⁻¹。

针对水下高速无线激光通信发射功率较低，通信距离受限的问题，该研究采用非线性光学中二次谐波理论，将1064 nm的高速外调制与放大技术和非线性晶体的准相位匹配技术相结合，通过光学设计和系统参数研究，设计了一种532 nm的高速大功率无线激光调制发射系统，并建立了基于温度和角度变换的波长转换效率模型。然后通过仿真分析的方法得到了不同温度下，最大转换效率对应的角度范围。最后对系统的性能进行了系统搭建和实验分析，验证了该系统在常温下可实现1 W大功率532 nm绿光无线输出，且频率大于1 GHz的模拟信号和速率大于500 Mbps的数字信号调制。实验结果表明：常温下，该系统输出的光斑光强分布均匀，光束质量显著好于调制后的基频光模式。系统输出的方波信号上升沿宽度和下降沿宽度会发生压缩，但随着脉冲宽度的减小压缩现象会发生收敛，上升沿宽度收敛于0.27，下降沿宽度收敛于0.06，系统输出的正弦信号随着频率的增加没有发生明显的畸变。研究结果可以为未来水下长距离高速无线光通信应用提供理论和技术支撑。

为了实现太阳光直接泵浦板条高功率激光器，对均匀线形高功率密度泵浦源进行研究。本文提出由一级聚光系统与7个共焦点椭球叠加形成二级聚光系统（复合椭球腔），组合实现高功率密度均匀线光源的设计方法。每个椭球可对圆形第一焦斑进行等辐射通量分割，镜像成像特点使得峰值功率密度未明显下降，分解后镜像光斑在第二焦点处形成均匀线光源。通过坐标变化给出等辐射通量数学模型，利用退火算法求解出每个椭球旋转平移参量。由半径为30 mm，焦距为70 mm菲涅尔透镜和a=3.4 mm，c=3.15 mm单椭球腔组成一级系统，附带二级复合椭球腔聚光系统，可实现有效长度为12 mm，峰值功率密度为1.09×10⁶ W/m²，均匀度为95.46%线光源。对比每个椭球参量对均匀度贡献，中间椭球旋转参量θ为1.4°，均匀度改善明显，边缘椭球参量Δ改变对线光源有效长度影响显著，其最佳值为0.53 mm。

“五基”协同天空地一体化生态环境立体遥感监测体系，是一种综合天基卫星、空基遥感、航空无人机、移动巡护监测车和地面观测五种技术手段为一体的监测体系。“五基”协同大气环境立体遥感监测系统是该体系的重要组成部分，其核心是运用协同联动机制和技术方法，构建数据协同融合的核心算法模型，以期弥补常规遥感手段在监测时效、精度、周期等方面的短板。以棋盘井工业园区为示范区域，重点介绍了“五基”协同监测体系中五种不同技术手段的组成架构，展示了多技术手段协同监测以及应用分析成效，并讨论了该协同监测体系在解决大气污染防治工作关键技术问题上的效果。通过“五基”协同联动、多源数据融合，获得了本地污染排放特征及区域污染物传输的定量化贡献，实现精准溯源及执法，最终形成针对性的大气污染全面治理方案建议，有效支撑了当地大气污染防治工作。