针对溶剂型冷补沥青性能不足及其技术指标评价方法不完善的问题，本文优选冷补沥青的材料组成，通过试验确定了冷补沥青的最佳制备工艺。采用正交试验设计方法研制一种性能优良的溶剂型冷补沥青，并对冷补沥青的性能评价方法进行了优化,通过对比试验对其路用性能进行了验证。研究结果表明,研发的溶剂型冷补沥青最佳配合比为m(基质沥青)∶m(稀释剂)∶m(增黏剂)∶m(表面活性剂)∶m(补强剂)∶m(抗剥落剂)=100∶（20~25）∶4∶1∶5∶0.2。确定了溶剂型冷补沥青的最佳制备工艺，在110 ℃热熔融沥青中加入定量稀释剂，用高速剪切机搅拌10 min，其次加入定量增黏剂、补强剂和表面活性剂的混合物，持续搅拌10 min，最后加入定量抗剥落剂搅拌10 min。综合考虑各因素，经优化后的性能评价方法能较好地反映冷补沥青的路用性能。基于正交试验设计方法和最佳制备工艺制备的溶剂型冷补沥青性能优于选择的成品冷补沥青，并且能够拌制出性能优良的混合料。

丁苯橡胶(SBR)活性乳化沥青可以活化旧路面的老化沥青, 但是存在高温稳定性差以及黏附性不足等问题。为解决SBR活性乳化沥青性能上的不足, 使用水性环氧树脂(WER)对其进行复合改性, 通过修正低温蒸发法获取蒸发残留物, 分析不同掺量WER对SBR活性乳化沥青基本物理性能、黏附性、流变性能、低温蠕变性能以及还原性的影响。结果表明: 掺入WER之后, SBR活性乳化沥青的针入度大幅下降, 软化点显著提高, 延度下降; WER能够显著提高SBR活性乳化沥青的高温稳定性, 但对其低温延展性有负面影响; SBR活性乳化沥青的黏附性显著增强; 复合剪切模量(G*)、车辙因子(G*/sin δ)随WER掺量的增加不断提高, 相位角(δ)随WER掺量的增加不断下降, 表明高温抗车辙性能得到改善; 劲度模量(S)和蠕变速率(M)则随着WER掺量增加分别呈增大和降低趋势; WER的掺入不影响SBR活性乳化沥青的还原性。根据试验数据, WER掺量应控制在10%~15%(质量分数)。

为了解决CT图像主动轮廓分割方法对初始轮廓的敏感和分割不准确的问题，本文提出一种融合加权随机森林的自动3D椎骨CT主动轮廓分割方法WRF-AC。该方法提出加权随机森林算法和包含边缘能量的主动轮廓能量函数。首先，通过提取椎骨CT的3D Haar-like特征值训练加权随机森林获得的椎骨中心作为分割的初始轮廓，然后，求解包含边缘能量的主动轮廓能量函数最小值完成椎骨CT图像的分割。实验结果表明，本方法在相同数据集上能够更加准确、快速地分割脊柱CT图像提取椎骨部分。

为解决医学 CT图像主动轮廓分割方法中对初始轮廓敏感的问题, 提出一种基于超像素和卷积神经网络的人体器官 CT图像联合能量函数主动轮廓分割方法。该方法首先基于超像素分割对 CT图像进行超像素网格化, 并通过卷积神经网络进行超像素分类确定边缘超像素; 然后提取边缘超像素的种子点组成初始轮廓; 最后在提取的初始轮廓基础上, 通过求解本文提出的综合能量函数最小值实现人体器官分割。实验结果表明, 本文方法与先进的 U-Net方法相比平均 Dice系数提高 5%, 为临床 CT图像病变诊断提供理论基础和新的解决方案。

针对相机式光束质量分析仪测量光束的结果不一致问题，分析了相关参数对测量误差的影响。基于高斯光束模型，并添加与实际对应的噪声，根据ISO 11146标准计算了光斑直径。结合实验测试时的实际操作过程，提炼出光强饱和度、积分面积比、信噪比和光斑尺寸4个关键参数。不仅阐明了相机参数对测量误差影响的关键趋势，还分析了各个参数之间的关联影响，最终对如何选择相机的像元、像素、动态范围、暗噪声，以及如何设置积分时间、计算区域等提出了更明确的要求。

基于光学干涉的测量方法，通常都有高精度、高灵敏度的特点，信号易受环境干扰而不稳定，使用时须远离振源。若要将光学干涉系统用于在线检测，必须提高其抗干扰性。本文在以前的工作基础上，从干涉光路的实现方式着手，制作了一套一体化的迈克尔逊干涉装置，可用于多层光学平片的厚度检测。该装置通过巧妙的设计和高精密加工，使整个光路结构为一整体，避免了测量过程中外界干扰的影响。通过与光纤式迈克尔逊干涉系统做实验对比，验证了该装置在测试过程中有良好的稳定性和抗干扰性。最后采用宽带光源干涉的方法对多层光学平片的厚度进行测量，验证了该装置用于精密在线测量的可行性。

通过理论分析和数值模拟研究了高斯光束发生小尺度自聚焦(SSSF)的临界功率。发现高斯光束小尺度自聚焦的临界功率与初始调制幅度有关。初始调制幅度越大, 高斯光束分裂成丝所需的功率越小; 初始调制幅度越小则要求功率越大。当高斯光束输入功率低于高斯光束小尺度自聚焦临界功率, 但高于整体自聚焦临界功率时, 在非线性介质中传输时将以全光束塌陷的形态聚焦为一点; 当高斯光束的初始输入功率高于高斯光束小尺度自聚焦临界功率时, 在非线性介质中传输的高斯光束将分裂形成多根高强度的细丝。在高斯光束非线性传输过程中, 整体自聚焦和小尺度自聚焦效应之间存在相互竞争, 竞争的结果由高斯光束的初始参数决定。

为了有效地提高星地激光通信系统的通信性能，从推广的惠更斯-菲涅耳衍射原理出发，系统研究了矢量多高斯-谢尔模型光束在上行链路中的传输特性。研究结果表明，改变光束的横向相干长度能有效地改变其远场光强分布和大气湍流引起的光束展宽。另外，大气湍流会改变矢量多高斯光束的偏振度，但是在远场其偏振度会趋于一个固定值。该研究结果对星地激光通信等有着潜在的应用价值。

设计并制作了一套基于迈克耳孙结构的光学装置，可用于利用干涉的方法对单层的透明或半透明薄膜或光学平片的厚度做在线检测，测量范围可从微米到毫米量级。该装置采用光胶工艺将不同长度和不同热特性的玻璃材料组合在一起，使装置能够对环境温度变化做自动补偿；同时，输入和输出光信号的光纤准直器与装置为一个整体，因此在检测过程中不像普通干涉系统一样易受外界干扰。使用Agilent波长测试仪对装置产生的干涉信号做检测，在振动的环境中，测量自由光谱范围（FSR）变化的95%置信区间为±0.0005 nm，体现了很好的抗干扰能力。为了演示该装置用作自动实时在线检测的可行性，检测了厚度为(177.4±0.7) mm 的标准盖玻片，其结果与现有商用系统可比较。

We experimentally demonstrate the phase locking of a two-dimensional (2D) array of four fiber lasers using an improved self-imaging resonator with a spatial filter. The high visibility interference round stripes of the coherent beam profile are observed. The coherent output power of the fiber array exceeds 134 W. The entire system operates quite stably, and no thermal effects observe in the spatial filter, indicating that the coherent output power can be increased using this method.