Firefighting protective clothing is a crucial protective equipment for firefighters to minimize skin burn and ensure safety firefighting operation and rescue mission. A recent increasing concern is to develop self-powered fire warning materials that can be incorporated into the firefighting clothing to achieve active fire protection for firefighters before the protective clothing catches fire on fireground. However, it is still a challenge to facilely design and manufacture thermoelectric (TE) textile (TET)-based fire warning electronics with dynamic surface conformability and breathability. Here, we develop an alternate coaxial wet-spinning strategy to continuously produce alternating p/n-type TE aerogel fibers involving n-type Ti3C2Tx MXene and p-type MXene/SWCNT-COOH as core materials, and tough aramid nanofiber as protective shell, which simultaneously ensure the flexibility and high-efficiency TE power generation. With such alternating p/n-type TE fibers, TET-based self-powered fire warning sensors with high mechanical stability and wearability are successfully fabricated through stitching the alternating p–n segment TE fibers into aramid fabric. The results indicate that TET-based fire warning electronics containing 50 p–n pairs produce the open-circuit voltage of 7.5 mV with a power density of 119.79 nW cm-2 at a temperature difference of 300 °C. The output voltage signal is then calculated as corresponding surface temperature of firefighting clothing based on a linear relationship between TE voltage and temperature. The fire alarm response time and flame-retardant properties are further displayed. Such self-powered fire warning electronics are true textiles that offer breathability and compatibility with body movement, demonstrating their potential application in firefighting clothing.

级联双相位密码（CDPE）系统是一种包含两个纯相位板（密文板和密钥板）的重要光学密码系统，为了提升该系统的加密效率，提出一种双图像加密方法。加密时，将密钥板的轴向距离作为控制参数，提出一种新的迭代加密算法，该算法可将两幅明文图像加密至同一个密文板中，将传统的CDPE系统的加密效率提升了1倍。解密时，当密钥板分别处于两个设定的轴向位置时，可以在输出平面得到两幅不同的明文图像。采用数值仿真和实验验证了所提方法的有效性，并研究了密钥板两个位置之间的距离对解密结果的影响。对所提方法安全性的分析表明，所提方法对于暴力破解和选择明文攻击均具有稳健性。此外，所提方法可方便地推广至多图像加密，因此CDPE系统的加密效率可以得到进一步提升。

光波作为信息载体具有高速并行处理二维信息的能力及天然优势。光波的波长、振幅、相位、偏振等为光波的调制提供不同的维度和多种可能，也使得光学加密技术和光学密码系统展现出巨大的应用价值。随着加密数据传输量的急剧增长，在进行加密的同时实现信息的压缩变得愈加重要，因为这将缩短处理这些数据所需的时间并有效节约存储空间。提出广义的光学图像压缩加密的概念，并将压缩策略分为明文压缩、密文压缩和明文密文同步压缩。在此基础上，介绍适合每种策略的具体压缩方法，并通过阐述这些压缩方法在一些实例中的应用，综述了光学图像压缩加密技术的研究进展，也对未来的研究方向进行了展望。

全息术最初被设定为一种相干成像技术,通过物光和参考光干涉形成全息图,对全息图进行重建可以实现三维成像和物信息的获取。全息图记录过程要求物体上任意两点的光场具有空间互相干性,这一特性限制了全息术在非相干光领域的应用。空间非相干光的普遍存在和易获取等优点,使得非相干全息术的提出和发展具有重要意义。非相干全息术源于20世纪60年Mertz和Young提出的菲涅耳波带片编码成像理论,是指在空间非相干光照明情形下利用某种编码孔径对图像进行变换,实现全息图记录和再现的技术。Lohmann把这一技术进一步发展为基于分波技巧的干涉成像技术(源于同一物点的物光和参考光相干涉),实现了非相干物体的波前再现,从而明确了非相干全息记录过程中物光场中任意两点之间的互相干不再是全息图记录的必要条件。经过几十年的发展,科研人员利用非相干全息术在全息图的记录机制、重建算法、成像性能提升和应用等方面都取得了显著成果。本文聚焦于阐明空间非相干光情形下基于编码相位掩模波前调制的自干涉或无干涉数字全息术的成像原理及其演化技术的发展和应用,并在此基础上探讨该技术下一步的发展和有潜力的研究方向。

提出了一种基于压缩感知(CS)和干涉原理的双灰度图像加密方法。该方法分别从两幅灰度图像中随机提取50%的数据，并将这些数据通过融合形成一幅合成图像(SI)。再将该合成图像加密至三个纯相位板(POMs)中。其中一个随机相位板使用随机函数生成，另外两个通过解析的方法得到。解密时，利用分束片对3 个POMs 的衍射场进行叠加，在光学解密装置中利用CCD 记录合成图像，再从合成图像中分别提取的两幅原始图像信息。尽管对于每一幅原始图像来说，只能准确提取其50%的数据，但是压缩感知重构算法可以高质量的重现这两幅原始图像。与先前提出的方法相比，该方法加密过程是一个完全采用解析算法的过程，并且非常省时，因为在解密过程中没有迭代算法。此外，该方法也消除了先前提出的光学干涉加密方法存在的轮廓像问题，具有较高的安全性。计算机模拟结果证实了该方法的有效性。

为了简化加密系统光学结构以及提高安全性，本文利用相位板抽取方法提出了一种基于衍射成像模型的光学加密方法。该方法在光路中放置三个随机相位板，在输出平面上利用CCD 记录衍射光强分布作为密文。在加密时，每次均抽取出其中一个随机相位板，由另外两个随机相位板进行光学加密，一共记录三幅衍射光强分布。解密过程采用数字方法，利用相位恢复迭代算法即可由密文和密钥恢复原始图像。该光学加密方法在加密过程中不需要移动光学器件，只需记录光强分布作为密文，因而便于光学实现。仿真实验表明该光学加密方法可以实现灰度图像的加密，具有多重加密密钥，安全性较高。同时，该加密方法具有一定的抗噪声和剪切攻击的能力，因而该方法可以用于传输环境比较恶劣的条件下。

磁敏感性是光纤陀螺(FOG)的主要误差源之一，而光纤环是主要的敏感源。在外界磁场作用下，光纤陀螺中会产生一个非互易相位差，影响陀螺的精度。相关实验表明保偏(PM)光纤环中轴向磁敏感性比径向磁敏感性更显著。主要从三个方面研究了轴向磁场对光纤陀螺的影响机理，包括轴向磁场平行分量引起的光纤随机扭转法拉第磁场漂移、光纤几何扭转引起的法拉第非互易相位差以及轴向磁场垂直分量引起的非法拉第非互易相位差。对理论结果进行了仿真分析和实验验证，结果表明：由垂直分量磁场引起的非互易相位差是光纤陀螺轴向磁敏感性的主要原因，其大小与光纤环骨架半径密切相关；骨架半径越小的光纤环，轴向磁敏感性越强。

提出了一种基于光学衍射的二值图像加密方法。该方法仅需记录单幅衍射强度图像，加密过程避免了干涉装置，提高了记录效率，且单幅密文的传输更为方便。在加密前，先提取原始二值图像的冗余数据作为密钥保存，再使用光学衍射图像加密方法对原始二值图像加密，得到的衍射强度图像即为密文。解密时使用相位恢复算法进行迭代运算，把先前提取的冗余数据作为输入平面的部分振幅支撑，使算法能够快速收敛，从而完全恢复明文。计算机模拟结果证实了该方法的有效性，也分析了其对剪切和噪音攻击的稳健性。

全温条件下（-40~60 ℃）测量精度误差较大是影响光纤电流互感器实用化进程的主要原因之一。传感光纤的维尔德常数随光纤内光波平均波长变化，导致系统输出变比漂移，从而降低系统的测量精度。理论分析了光谱平均波长与系统输出变比之间的关系，并通过实验验证了关系式的准确性。分别对光纤电流互感器光路各组成器件对通过光平均波长的影响进行了分析，实验测量了变温条件下平均波长变化的趋势以及程度。提出了起偏器与延迟光纤在变温条件下对平均波长影响的自补偿方案，有效的减小了传感光纤中平均波长的漂移程度。保证光纤电流互感器在变温条件下到达0.2 s级精度要求。同时为适应更高测量精度应用场合提供了参考。