将凝灰岩石粉作为矿物掺合料掺入水泥基材料中，可实现减少水泥产量、降低CO2等温室气体排放和利用工业固废。本文综述了凝灰岩石粉在水泥基材料中的作用机理，并系统总结了凝灰岩石粉掺入对水泥基材料的凝结时间、和易性、力学性能、耐久性能的影响规律，给出了凝灰岩石粉制备和使用建议，提出了凝灰岩石粉对水泥基材料性能影响研究中存在的不足，展望了凝灰岩石粉对水泥基材料性能影响未来需要注意的研究问题。

为了实现光丝激光雷达系统的天基应用，开展了天基光丝雷达光谱仪光学系统设计，根据应用需求确定光谱仪光学系统构型主要由望远系统、狭缝、准直系统、平面光栅、成像系统构成；为了解决谱段宽可能引入的色差问题，光谱仪系统采用全反射结构设计；完成了光学系统与各项指标分析，通过设计可达到以下指标：光谱仪谱段范围为320~950 nm，光谱分辨率为2 nm，光谱仪最大色畸变为1.1 μm（即0.07 pixel），3个像元内的能量集中度大于96%，光学传递函数MTF在3.7 lp/mm下可达到0.99。所设计的光谱仪系统可用于星载大气成分高分辨率光谱探测。

采用激光电弧复合焊技术焊接了T91耐热钢, 在750 ℃下对焊接接头进行了不同时间的高温时效处理, 研究了焊缝、热影响区及母材的组织演化, 并对析出物进行了分析。结果表明, 随着高温时效处理时间的增加, 焊缝中的晶粒逐渐增大, 马氏体板条宽度增加并逐渐碎化为亚晶结构, 析出物逐渐粗化并向晶界或亚晶界聚集, 显微硬度逐渐减小。不同时效处理时间下的焊接接头均断裂于母材。

建立了矩形光瞳下适用于双巴比涅型消偏器的消偏理论及数值计算模型，弥补了当前设计理论仅适用于圆形光瞳的不足。设计了一种适用于矩形光束口径且高度可靠的双巴比涅型消偏器。在确定最佳结构参数的基础上，分析了晶体折射率和中心厚度差的误差要求。结果表明，退偏器出射光的最大残余偏振度小于2%，四像最大间距约为27 μm，满足偏振灵敏度及像质要求。

为保证投影光刻物镜的成像性能并降低制造成本, 提出了一种更全面可靠的公差分析方法。该方法在以波像差均方根(RMS)值作为评价标准的传统分析方法基础上, 添加波像差峰谷(P-V)值作为评价指标, 并据此选择合理的补偿器组合。在系统波像差的RMS值和P-V值均满足要求的情况下, 采用了较少的补偿器, 从而有效地降低了系统的制造难度和成本。结合实验室设计的一套90nm投影光刻物镜进行了公差分析和补偿器优选。结果表明, 利用该方法选择的7个补偿器, 使得系统在97.7%置信区间内, 全视场波像差的RMS值≤0.0412 λ, P-V值≤0.2469 λ, 满足了90nm投影光刻物镜的像质要求。

介绍了自由立体显示用电控液晶透镜的基本原理、设计方法和验证手段, 并通过软件模拟和实验验证来修正设计以达到最佳的性能。提出了一种新型的电极结构设计, 重点分析讨论了盒厚与折射率曲线分布的规律以及延迟量对3D模组交叉效应的影响。按照该电极结构和延迟量规律设计的电控液晶透镜3D模组的交叉效应降至3%以下, 表现出优异的3D性能。这些研究对液晶透镜的设计和研究有很好的指导意义。

针对45 nm及以下节点光刻相关技术的研究需求，确定了实验型投影光刻物镜的结构型式及设计指标。依据像差理论在非同心小遮拦的Schwarzschild反射系统中添加折射补偿镜组来进一步减小系统的中心遮拦，扩大像方数值孔径。设计了一套小中心遮拦，数值孔径为1.20的Schwarzschild折反式投影光刻物镜。设计结果表明，该投影光刻物镜工作带宽为100 pm，像方视场为50 μm，线中心遮拦比为13%，光学分辨力为80 nm时（6240 lp/mm）的系统调制传递函数大于0.45，全视场最大畸变为6.5 nm，满足了45 nm深紫外（DUV）浸没光刻实验平台对投影光刻物镜的需求。

p偏振光在镀膜平板玻璃上、下表面反射光强比γ的角度调制曲线的性状与膜层光学参数密切相关。分析了γ与膜层折射率、消光系数及膜厚的相对梯度随光学参数变化的关系,为基于p偏振光双面反射的薄膜传感器选择最佳参数提供了理论依据,计算表明该类型传感器对膜层折射率的测量分辨率高达10-7。对不同工艺条件下得到的溶胶-凝胶SnO2膜进行光学参数测定及初步气敏实验,结果表明p偏振光双面反射可作为高灵敏度光化学传感器的检测方法。

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备SnO2薄膜, 通过对薄膜的不同处理方式(热处理和氨处理)所获得的SnO2薄膜的比较, 研究了氨处理SnO2薄膜的光学性质。 实验结果表明氨处理溶胶-凝胶SnO2薄膜不仅具有良好的增透特性, 同时也具有较好的机械强度和电学性能。

利用P-偏振光双面反射法测量了浸泡提拉法制备的“有机硅树脂-二氧化硅-有机硅树脂”三层膜样品两面P-偏振光反射光强比γ与入射角θi关系曲线,经过数据拟合,确定了这三层薄膜的光学参数,同时研究了薄膜间的相互作用层的光学参数。测量结果表明此方法可能成为研究薄膜和膜层之间相互作用的一种新手段。