盖革APD阵列探测的激光成像雷达具有高灵敏度、高帧频、宽视场、坚固、体积小等优点, 成为了激光成像雷达发展的趋势。但目前APD阵列像元填充比低, 器件阵列少, 无法满足高分辨率激光成像的要求。为了解决该问题文中提出采用激光点阵发射的方法与APD阵列像元一一对应, 采用拼接技术提高成像分辨率, 采用微扫描技术提高激光成像视场。通过构建实验系统, 完成了室外试验, 成像效果良好, 使用现有APD探测器(32×32)将系统空间分辨率提高了四倍(64×64), 提高了激光三维成像能力。

在空间目标探测中, 由于远距离、小目标的特点, 回波信号十分微弱, 传统的激光雷达不能很好地探测如此微弱的信号。而且现在空间目标探测不仅需要距离信息, 还希望获得目标的强度、偏振等更加多维的信息。提出了基于Gm-APD单光子灵敏度探测器的四路光子偏振探测系统, 以Gm-APD探测器的泊松概率响应模型为基础, 推导了回波微弱信号的强度解算公式, 通过四路的强度解算出回波信号的偏振信息, 在实验室搭建了四路Gm-APD光子偏振探测系统的原理样机, 并介绍了四路Gm-APD光子斯托克斯参量的探测实验。在平均每个脉冲回波能量为7.78×10-19 J的情况下, 获得3.95%的线偏振误差和5.84%的椭圆偏振误差的探测结果。

为了分析Schmidt棱镜偏振像差在自然光成像系统中对成像质量的影响，以线偏振光矢量衍射光强分布为基础，利用两种非相干叠加积分模型，获得了自然光通过Schmidt棱镜后完全相同的衍射光强分布关系。通过这个关系式分析得知，自然光经过屋脊棱镜的偏振像差表现为衍射光斑的对称分裂。对分裂导致的像面中心亮度比、分辨率以及所提出的像面变形度等像质评价参数进行了分析计算。结果表明，Schmidt棱镜的成像质量受到其偏振像差的影响严重。Jones矩阵因子B作为棱镜的结构特性参数，影响并决定棱镜的成像质量。B因子的大小就是Schmidt棱镜偏振像差的大小。理论分析及实验结果均表明，B=0为校正Schmidt棱镜偏振像差的一个条件。

从非线性薛定谔(NLS)方程出发，用分步傅里叶方法结合对数值解的波形分析，确定了色散渐减光纤(DDF)中能实现自相似脉冲传输的区域，并研究了初始脉冲和光纤参数对自相似区域和演化速度的影响。结果表明，初始脉冲能量的减小有利于扩宽自相似区域，但会使自相似演化进程略为减慢；初始脉宽有一个最佳值，在最佳值上自相似区域最宽，演化较快且输出脉冲和啁啾较为稳定；高斯脉冲比双曲正割脉冲更快转化为自相似脉冲，传输区域也更广。选择具有较小非线性参量的DDF可以获得较广的自相似区域，同时非线性参量的增大可以加快自相似演化，而群速度色散参量和增益系数必须选择在最佳值附近，才能获得最大自相似区域和最快演化速度。

基于反射定律的矢量式易于追迹复杂系统中光线的三维空间传播方向，计算了别汉棱镜每一面反射光线的方向，利用琼斯矢量法建立每一反射平面的琼斯矩阵以及面与面之间的传输矩阵，得到了一束线偏振平行光通过别汉棱镜后像面上的偏振状态分布，即经由2个屋脊面出射的光束是2个方位角不同的椭圆偏振光，这2个方位角的大小与入射线偏振光的振动方向有关。采用斯托克斯参量测量法，对别汉棱镜像面上偏振状态的分布进行了实验检测，得到了与理论分析一致的结果，指出别汉棱镜的偏振效应将会导致出射光束偏振状态的不均匀分布。

小型化是激光三维成像系统走向应用必须解决的重要问题之一。介绍了采用高重复频率小型激光器实现的小型化增益调制三维实时成像系统。利用多脉冲积累方式,使用单脉冲能量5 μJ的激光器实现了与以前单脉冲能量10 mJ增益调制系统近似的作用距离和系统测距精度,同时系统的整体体积大大缩小。对系统的作用距离与测距精度进行了测试,结果表明,在当前条件下,室外能见度5 km时,系统可达到超过100 m的作用距离,室内测试获得的系统测距精度优于3 m。

研究了在受激喇曼散射与三阶色散共同作用下，自相似脉冲在具有正常色散的色散渐减光纤中的演化情况.结果表明：在同一个传输距离上，当考虑受激喇曼散射与三阶色散的共同影响时，脉冲中心的不对称特性相对好转;产生中心漂移与边缘振荡较只有三阶色散作用时要减弱，啁啾仍然具有很强的线性特性，但是线性范围减小，导致频谱的窄化以及对接下来自相似脉冲的压缩产生了不利影响;而且光纤长度的延长并没有起到展宽啁啾线性范围的效果，反而导致严重的啁啾非线性;因此对脉冲进行压缩后，压缩脉冲质量较不考虑受激喇曼散射时要差.

从非线性薛定谔(NLS)方程出发，用数值方法研究了在自相似脉冲压缩技术中反常色散补偿光纤的群速度色散(GVD)参量和非线性参量对脉冲压缩效应的影响。 结果表明，补偿光纤的GVD参量对压缩因子和脉冲峰值功率的影响是周期性的，随着GVD参量数值的增大，脉冲能量按集中-分散-集中的规律周期性变化，且变化 周期逐渐增大，一周期内的能量转移加剧;每次能量集中时，脉宽接近压缩极限。最佳光纤长度随着GVD参量数值的增加而下降，但不受非线性参量的影响。 另一方面，非线性参量的增大会降低压缩因子，不利于脉冲压缩。通过优化选择补偿光纤参数，能够接近脉宽压缩极限，提高脉冲压缩质量。

为了选择高性能单光子探测器件，采用无源抑制方法对工作在盖革模式下的雪崩光电二极管(APD：avalanche photodiode)特性进行了测量。利用APD两端的电压在雪崩后趋于稳定的特性，获得了一种确定暗击穿电压的方法。特性测量实验结果表明：降低温度能加宽APD的最佳工作区域范围，并提高最佳增益值，从而使APD具有更高的灵敏度。通过对EG&G系列APD和外延APD暗电流和信噪比特性进行比较，发现外延APD具有良好的噪声性能和信噪比性能，适用于单光子探测。

目的建立测定血浆中血卟啉单甲醚(HMME)的HPLC-荧光检测法,并用以进行HMME在犬体内的药代动力学研究.方法血浆中的HMME采用乙酸乙酯液-液萃取,荧光素为内标.选用C18柱(4.6 mm×150 mm,5 μm),0.02 mol/L 醋酸钠(用冰醋酸调pH 6.0)-四氢呋喃(60∶40)组成为流动相,荧光检测器激发波长为 395 nm,发射波长为 613 nm.结果 HMME血药浓度的范围为0.025～5.000 μg/mL,采用两条标准曲线定量的方法,两条标准曲线的线性范围分别为:0.025～0.500 μg/ml(r=0.9973)和0.25～5.00 μg/ml(r=0.9999),提取回收率92.1%～99.2%,日内、日间RSD分别为3.3%～8.4%和3.8%～8.5%. 静脉给药后,HMME在犬体内的药代动力学符合开放二房室模型.其主要药代动力学参数:T1/2α(分布半衰期) =(0.18±0.16)h,T1/2β(消除半衰期) =(14.24±3.41)h, Vd(中央室表观分布容积)=(6.37±3.70)L/g,CL(清除率) =(0.31±0.17)L·kg-1·L-1,AUC(0-tn)(血药浓度-时间曲线下面积)=(27.40±11.72)mg·h-1L·-1.结论 HPLC-荧光检测法准确、灵敏,适用于HMME药代动力学研究.HMME在犬体内的药代动力学过程符合开放二室模型,其在犬体内可以迅速消除,可很好地消除光动力学疗法的主要副作用--正常组织的持久光毒反应.