大气气溶胶是重要的大气污染物之一，气溶胶质量浓度的垂直分布及其与气象要素的相互影响，对理解大气污染传输具有重要意义。激光雷达因具有高时空分辨率的探测优势而成为研究气溶胶颗粒物立体分布的有力工具。本文利用深圳米散射激光雷达、微波辐射计和近地面气溶胶质量浓度监测仪，根据均方差选取最优参数，建立基于消光系数的温湿融合PM_2.5质量浓度反演模型，并以深圳气象梯度观测塔4个高度的PM_2.5质量浓度小时均值为基准，对模拟结果进行了验证分析。结果显示：模拟值与观测值两者的变化趋势一致性较好，相关系数受模拟高度、相对湿度影响，并进行了晴天、多云天气下的比对，深圳气象梯度观测塔上4个高度的模拟值和实测值相关系数均大于0.68，平均绝对误差和均方根误差最大值分别为6.88 μg/m³和18.56 μg/m³。比较4个季节的模拟效果发现，冬季的模拟结果准确性要低于其他三个季节。最后通过个例分析，结合地面温度、相对湿度、风场和气压场，分析了深圳夏季颗粒物质量浓度的时空分布特征。

气溶胶是城市污染的主要成分，也是气候评估中最大的不确定因子。利用2011年1月至2012年12月气溶胶观测资料，分析了新型超级城市深圳地区的气溶胶光学特性。深圳地区气溶胶表现出强吸收特征，散射、吸收系数的平均值（标准偏差）分别为(175.4±127.8)×10-6 m-1、(30.5±24.5)×10-6 m-1，单次散射反照率平均值为0.83，较北京、广州等国内城市观测值大，但小于国外城市的观测值。气溶胶光学特征呈明显的季节变化，散射、吸收系数和单次散射反照率均在冬季最大，夏季最小。气溶胶特征日变化不仅受边界层日变化影响，还与当地风向、污染源变化、光化学反应及夜间复杂的化学反应有关。利用轨迹模式聚类分析不同来源气溶胶的光学特征，结果表明当气溶胶来源于污染地区和城市人口密集区时，气溶胶的光学特征值都较高，尤其冬季。来自污染地区的气溶胶单次散射反照率不仅大于来自干净地区的气溶胶单次散射反照率值，且大于污染源地区的值。

气溶胶是影响气候变化和空气污染的重要因子.在深圳地区展开气溶胶观测实验,可以获得可靠的光学物理特征,进而有助于准确评估气溶胶在新型超极城市区域的气像和环境效应.本文利用2010年12月至2011年8月太阳光度计、黑碳和浊度计等气溶胶观测资料，分析了新型超级城市深圳地区的气溶胶物理光学特性.深圳地区气溶胶呈明显季节变化，冬、春季由于城市污染性气溶胶的影响，气溶胶光学厚度和Angstrom波长指数都较大，夏季受海盐气溶胶的影响，光学厚度较小，Angstrom波长指数也较小.光学厚度与Angstrom 波长指数对比表明城市综合性污染是引起深圳气溶胶高光学厚度的主要原因.深圳地区气溶胶的散射系数、吸收系数的平均值（标准偏差）分别为178.7×10-6 m-1（126.6×10-6 m-1）和32.5×10-6 m-1（18.1×10-6 m-1），均低于珠三角腹地多年观测平均值的二分之一和国内其他大型城市观测值.而单次散射反照率为0.81，与珠三角其他地区得到的结果接近.此外，气溶胶吸收、散射和单次散射反照率呈明显日变化，可能主要受大气边界层变化的影响.

平行排列3×3单模光纤耦合器在光开关、光缓存器、光谐振腔、光滤波器等方面有很重要的应用,偏振态的演化和波长特性是耦合器应用中的关键问题.利用模耦合理论对平行排列3×3单模光纤耦合器的输出性能进行了详细分析,得出了光纤引线对耦合器的输出偏振态演化起主要作用,而耦合区的影响则比较小;通过理论推导模耦合系数,分析了耦合器的分光比随波长的变化关系,得出了输出分光比比较稳定的耦合器所需要的合适芯间距(对于我们研制的为12.5 μm).并采用可移动火焰实际研制出了具有长耦合区的平行排列3×3单模光纤耦合器,测试表明输入光波长在1.500～1.575 μm范围内变化时,耦合器的输出分光比变化不大,理论与实验结果基本相符.