在人工海水拌制的珊瑚砂水泥砂浆中复掺2.0%纳米SiO2和0.4%玄武岩纤维以提升其力学性能，采用带有主动围压装置的分离式Hopkinson压杆对其进行不同围压(0～20 MPa)下的冲击压缩实验，研究纳米SiO2增强珊瑚砂水泥砂浆在不同围压和不同应变率下的动态力学性能。结果表明：无围压(单轴冲击)试件的破坏形态呈现为粉碎状，具有明显的脆性特征；主动围压作用下试件受冲击后的完整性较好，属于压剪破坏，而且试件发生由脆性到塑性的转变，韧性得到提升。从得到的动态应力-应变曲线可以看出试件强度比静态下提高2.08～3.43倍，动态抗压强度是无围压(单轴冲击)的1.88～2.35倍。通过分析材料的动态增强因子和围压增长因子对应变率和围压变化影响，得到了相关经验公式。通过对能量耗散情况的分析，结果表明围压可以提升纳米SiO2增强珊瑚砂水泥砂浆的比能量吸收值。

非晶碳是一类无序碳材料，通常表现出与晶体碳材料不同的机械、电学、光学和热学性能。探索高性能的非晶碳材料一直是研究热点。本工作报道了一种类洋葱结构基元构成的高强非晶碳，这种非晶碳是由高温高压(1 700 ~2 000 ℃、6 GPa)处理碳黑获得的，表现出优异的机械性能。性能最佳样品的纳米压痕硬度、压痕弹性回复率、单轴压缩和抗折强度分别高达5.1 GPa、80.1%、956.4 MPa和216.0 MPa，其中，压缩强度和抗折强度分别是日本东洋炭素ISO-68型石墨的5.6倍和2.8倍。这种非晶碳还具有良好的导电性，其室温电阻率可低至75.7 μΩ·m。这种高强导电的非晶碳可以作为电极材料、模具材料被广泛应用。

PVT法生长SiC单晶生长腔的温场分布是影响晶体质量的重要因素。采用数值模拟研究了保温层和坩埚结构以及线圈位置对6英寸SiC晶体生长温场的影响，优化出了适合高品质6英寸SiC晶体生长温场分布，在此条件下生长无裂纹的6英寸N型4H-SiC晶体。用高分辨率X射线衍射、拉曼光谱和缺陷检测系统对所加工的SiC衬底片的质量进行了表征。测试结果表明，晶型为单一的4H-SiC，微管密度小于1 cm-2，电阻率范围为0.02~0.022 Ω?cm，X射线摇摆曲线半高宽为21.6″。

提出一种集温度、压力和流量多参数同时测量的新型光纤传感器，并对其原理和结构、工艺设计展开研究工作。采用靶式与悬臂梁结构相结合的机敏结构、薄壁压力应变筒结构等集成在同一传感器探头上，并利用四只光纤光栅使得温度、压力和流量三个参数得以同时检测。利用光纤光栅两两之间波长移动量“相差”或“相和”，使温度与流量、压力交叉敏感问题得以解决。同时开发了光纤传感器标校系统，这一系统可以较准确实现对所研发的多参量一体化传感器的测试结果进行检测和标校。

光纤光栅压力传感器中光栅与金属基片的连接方法主要分为胶装工艺与金属化封装工艺, 工艺不同传感器会出现蠕变等现象, 也会直接影响传感器的测量精度。对自主设计的悬臂梁式光纤光栅压力传感器进行实验结果显示, 采用金属化封装工艺和353ND胶封装工艺制作的光纤光栅压力传感器其压力与波长的线性拟合度均高于0.998, 使用353ND胶与钢质金属基片胶装的光纤光栅压力传感器在0~6 MPa压力范围内, 在5 min内由于悬臂梁弯曲所造成的最大波长偏移为8 pm; 研究还表明, 同一结构金属化光纤光栅压力传感器其灵敏度是使用353ND胶制成的裸光纤光栅传感器的3.4倍。

为在太赫兹波段的遥感生物探测预警雷达系统、光电对抗、成像探测以及高速通信提供小型野外使用的军用全固态紧凑太赫兹辐射器, 研制了一种小型便携式太赫兹辐射器的光泵浦源, 采用了无热电制冷器(TEC)温度控制的二极管泵浦Nd:YAG固体激光, 激光输出能量150 mJ, 脉冲宽度最小6 ns, 激光重频最大30 Hz, 激光束散角最小约1 mrad。用这样的泵浦源进行光泵浦TPO-THz, 产生的1.63 THz波的单脉冲能量为2.98 μJ, 对应的THz波能量转换效率为1.92×10-5。

针对棱镜型成像光谱仪结构复杂、 具有严重的色散不均匀性, 进行了共光轴线色散棱镜式宽谱段成像光谱仪研究。 利用棱镜的色散公式建立了对称型三棱镜组合分光结构的数学模型, 获得了满足直视结构的棱镜组合, 并在此基础上分析影响棱镜组色散线性因素： 棱镜材料的折射率和色散率对棱镜组线色散影响比较大, 入射角度对其影响比较小, 并提出改善色散线性的方法, 获得了满足线色散要求的棱镜组合的折射率条件, 从而为共光轴结构的线色散棱镜式成像光谱仪初始结构的选择提供了重要理论依据。 在工作波段为400~1 000 nm、 中心波长偏向角为0°、 最大色散角为0.6°、 光谱仪系统数值孔径NA为0.18、 光谱分辨率为5 nm条件下, 实现共光轴三棱镜分光系统的线色散设计, 最后利用ZEMAX进行了模拟分析表明, 理论计算结果与实际仿真结果基本相符。

提出了一种由嵌入式环谐振腔和Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪组成的新颖带通滤波器, 嵌套环是在环谐振腔的基础上, 引入一个类似双线耦合环谐振器的外谐振环。依据耦合模理论推导出滤波器传递函数, 并分析了环的光学长度、耦合系数和内外环长度比对其影响。模拟结果证明, 通过改变结构参数, 滤波器的中心波长和带宽可调, 中心波长在1520nm~1600nm波段任意可调, 带宽调整范围可达0.2nm~102nm。且保持输出波形有较高的平坦度和较低的旁瓣, 可满足通信系统宽带及超窄带带通滤波器的设计要求。

利用单路计算式关联成像技术，实现了光路中存在散射介质情况下彩色目标物体的图像恢复，研究了多波长彩色成像与全光谱白光成像随散射介质浓度的变化关系。实验结果表明：在采样次数3000次情况下，当散射介质浓度增加至6%时，多波长彩色成像的图像可见度由0.21下降至0.061，衬噪比由1.21降至0.33，成像质量随散射介质浓度的增加而降低。但散射介质浓度对全光谱白光成像的质量却影响较小，相同条件下，可见度为0.20，衬噪比为1.061。讨论了散射介质浓度与彩色物体关联成像质量之间的关系，对促进关联成像技术的实用化具有重要意义。

提出一种基于混合散斑图的压缩计算鬼成像方法。通过对不同分辨率尺度组成的复杂物体进行自动识别，检测出物体中较大和较小分辨率区域，根据识别区域生成由不同大小尺寸散斑组成的混合散斑图进行探测，结合压缩感知对恢复图像进行处理。通过理论分析和数值仿真发现，与传统计算鬼成像方法相比，该方法克服了散斑大小选取不适当对恢复图像质量的影响，显著提高了恢复图像的衬噪比和可见度，有效降低了均方误差。该方法在提高成像质量的同时减少采样时间，有利于进一步推动计算鬼成像技术的实用化。