Random lasers are a type of lasers that lack typical resonator structures, offering benefits such as easy integration, low cost, and low spatial coherence. These features make them popular for speckle-free imaging and random number generation. However, due to their high threshold and phase instability, the production of picosecond random lasers has still been a challenge. In this work, we have developed three dyes incorporating polymer optical fibers doped with various scattering nanoparticles to produce short-pulsed random fiber lasers. Notably, stable picosecond random laser emission lasting 600 ps is observed at a low pump energy of 50 µJ, indicating the gain-switching mechanism. Population inversion and gain undergo an abrupt surge as the intensity of the continuously pumped light nears the threshold level. When the intensity of the continuously pumped light reaches a specific value, the number of inversion populations in the “scattering cavity” surpasses the threshold rapidly. Simulation results based on a model that considers power-dependent gain saturation confirmed the above phenomenon. This research helps expand the understanding of the dynamics behind random medium-stimulated emission in random lasers and opens up possibilities for mode locking in these systems.

通过对液晶盒点灯治具进行改造增加逻辑运算小盒及光学探头，实现液晶盒透过率测试，将偏光片贴附白玻璃、偏光片载台开槽以及实测液晶盒驱动电压并将程序设定，匹配测试液晶盒与模组产品的透过率。通过实验得出优化改造后的点灯治具测试液晶盒透过率与模组透过率波动趋势一致，可以满足液晶盒透过率筛选的需求，将透过率波动较大的产品前置拦截，有效规避后端模组资材的浪费。

Er³⁺和Yb³⁺共掺杂的YAG晶体是一种非常重要的光学晶体, 目前, 该晶体已经广泛应用于高功率固体激光器, 但是采用提拉法生长大尺寸、低缺陷的掺杂YAG晶体仍然面临很多挑战。本工作采用快速提拉法成功获得了直径为80 mm、长度为230 mm的Er³⁺和Yb³⁺共掺杂的YAG单晶。采用不同测试方法评价其结构、掺杂浓度、光吸收、发光性能和刻蚀缺陷。晶片不同位置的拉曼峰峰位以及半峰宽没有明显变化, 说明晶片中心和边缘部分的晶体结构和应变是均匀的。刻蚀结果表明, 腐蚀坑均匀分布在整个腐蚀表面上, 没有观察到位错腐蚀坑特征, 这意味着晶体接近完美。Er³⁺和Yb³⁺在不同波长下的强发光峰以及辉光放电质谱结果证明Er,Yb:YAG单晶中成功掺杂了稀土离子。本工作采用提拉法成功生长了大尺寸、低缺陷的Er,Yb:YAG单晶, 证实了快速生长方法对YAG晶体中掺杂双稀土离子是有效的。

针对双屏显示产品Gamma曲线分离现象，通过实物解析、电学实验、工艺过程数据及调整工艺条件等实验进行验证，并结合大量验证数据进行机理研究。通过实物测量可知上下屏的液晶盒盒厚及像素电极CD存在差异，因此导致上下屏的透过率不同，进而造成上下屏Gamma差异。通过工艺调查验证得出液晶盒盒厚及像素电极CD差异是受到设备硬件影响导致涂胶起涂位置均一性差造成的；最终通过上下屏间封框胶封闭、最适化膜厚导入及波动范围内像素电极CD增大等工艺改善，将Gamma曲线分离不良彻底改善（不良发生率12%），提高了产品画面显示品质。

水中脉冲放电过程较为复杂，放电参数与放电沉积能量之间没有明确的函数关系。为了获得最佳沉积能量，明晰不同放电参数相互作用对沉积能量的影响，获得最佳放电参数组合，本文搭建了水中高压脉冲放电实验平台，结合Kriging代理模型探究了电压、电极间距和电导率三种放电参数对水中放电沉积能量的影响；利用遗传算法进行全局寻优，确定了最佳放电参数组合。研究结果表明：通过交叉验证评估该模型的均方根误差为6.95%，满足精度要求；外加电压一定时，在电极间距和电导率的协同作用下，沉积能量的变化呈现多峰值特性；在电压、电极间距和电导率分别为17 kV、2.28 mm和0.8 mS/cm的条件下产生的沉积能量最大，为最佳参数组合；通过实验验证了在最佳点的预测值和实际值相对偏差在8%以内。

数字微镜阵列（DMD）作为空间调制元件常用于投影光学系统，入射光为长波红外时产生的衍射效应会影响进入系统的能量分布，该文主要讨论光源入射角度对衍射效应的影响，将DMD作为闪耀光栅模型，研究其在长波红外波段产生的衍射效应。从光程差的角度分析在主、副对角线分别处于“开态”情况下的衍射效应，发现衍射效应与入射角度有关；将DMD作为闪耀光栅模型，采用矢量衍射理论计算7.7 μm～9.5 μm波段下DMD处于“开态”下的衍射效率。计算结果表明：当TM偏振光以44°角照射时，1级衍射达到闪耀状态，衍射效率可达到70%。