与传统字典学习算法相比，新的投影字典对学习(DPL)算法在字典学习过程中引入了投影字典，利用投影编码替代目标样本在字典上的稀疏编码，有效降低了模式识别算法的计算量，但是原始的DPL算法对遮挡和噪声干扰较为敏感。为了解决这一问题，提出了一种具有判别能力的低秩投影字典对学习(DLPL)算法，该算法在模型中增加了对字典的低秩约束并利用最小二乘估计法对标签样本投影编码的分类误差进行约束，待求字典和投影字典都具有封闭形式的解，通过交替优化方法进行快速求解。不同数据库中的实验结果表明，DLPL算法不仅可以改善字典在遮挡和噪声干扰下的性能，提高模式识别正确率，而且可有效缩短模型的训练时间和测试时间。

提出并成功设计了基于自准直马赫-曾德尔干涉仪(SMZI)的空气孔硅光子晶体偏振无关3 dB分光器。介绍了采用偏振透射谱匹配的方法, SMZI可以实现偏振无关分束的基础理论。通过连续改变SMZI两臂的光程差, 基于匹配两个偏振的透射谱, 成功实现了在归一化频率下将TE偏振和TM偏振的入射自准直光束进行1∶1分光。最后, 利用时域有限差分数值模拟软件计算出来的TE偏振瞬时磁场分布图和TM偏振瞬时电场分布图验证了自准直光束的分光情况。结果显示: 如果将工作波长定在1 550 nm, 该偏振无关3 dB分光器大小仅为16.7 μm×16.7 μm。由于具有尺寸微小、结构简单并使用单一硅材料等特性, 该分光器有望应用于集成光路中。