获取果实生长期的外形参数指标，监控果实发育状况以及提取水果特征尺寸用于品质分级是农业中的一项重要工作。传统测量方法易损坏果实表面形态，基于二维图像特征处理的非接触式测量方法在测量各形态参数（尺寸、体积等）上具有局限性，针对该问题，提出一种自适应双向切片的非接触主动结构光式橙子外形参数三维测量方法。首先，使用主动结构光三维相机获取橙子三维点云，再利用搜索包围盒法计算其高度和直径；然后，为提高切片利用率，引入自适应条件判断相邻切片垂直面积变化率与阈值的关系来自动更新切片及更新多边形面积以计算切块体积；最后，通过累加法计算完整的橙子体积，且最终的计算值由双向计算得到的体积的均值确定。通过橙子仿真模型和两组类别真实橙子数据集上的验证，对计算值与真实值进行了回归分析。结果表明，平均耗时不大于8.354 s，其各指标的决定系数均高于0.95，橙子高度、直径及体积测量误差相较其他方法减少3.5%、0.9%、0.7%和3.6%。

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验机研究了屈服强度为360 MPa级高强度冷轧双面搪瓷用钢搪烧前后的显微组织和力学性能, 应用氢渗透实验评价了实验钢的抗鳞爆性能, 并在实验室进行了湿法和静电干法涂搪实验。研究结果表明: 搪烧前后实验钢的显微组织均为铁素体, 经过搪烧, 铁素体由扁平状变为等轴状, 平均晶粒尺寸由5.47 μm增大至7.07 μm, 搪烧前后实验钢的析出相主要是C、S和Ti的析出相及部分C、S和Mn、Ti的复合析出相, 搪烧后晶粒内析出物数量明显变少。实验钢搪烧前的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为382 MPa、469 MPa和34.5%; 搪烧后的屈服强度降低至355 MPa, 抗拉强度降低至405 MPa, 伸长率增加至38%。强度的降低是由于铁素体平均晶粒尺寸增大、第二相析出物密度降低导致的。实验钢的氢渗透时间为9.68 min, 经湿法和静电干法双面涂搪、烧成后无鳞爆, 密着性能良好。

为了提高石墨烯的光吸收效率,提出了一种含有石墨烯缺陷的一维光子晶体模型。 基于传输矩阵法(TMM)对其在500～1000 nm范围内的吸收特性进行了理论计算和数值模拟,重点分析了 其吸收特性与缺陷层后光子晶体的周期数、石墨烯层数、入射角度及匹配层厚度之间的关系。结果表 明一维光子晶体引入石墨烯缺陷后形成了微腔结构,导致光的局域化,可将石墨烯对可见-近红外光 波的吸收提高至100%;可通过改变光子晶体参数、缺陷层厚度来调控石墨烯的可见-近红外吸收;吸 收峰随缺陷层厚度的增加出现了红移。

微分干涉型光纤传感是一种新型的传感系统,可应用于长距离、强电磁干扰环境下的监控和检测。提出了一种基于小波变换的分布式光纤传感信号的识别方法,采用时域-频域能量分布算法,建立不同触发模式的模型,该识别方法可应用于研究入侵信号的模式识别,并通过大量的实际应用经验和数据验证了该方法的有效性。

提出了一种基于载波调制的光纤振动传感复用系统,其优点在于,对于感应外界扰动的不同感应光纤单元产生的干涉信号用不同频率的载波进行调制,相邻载波频率之间的频率差无需大于外界扰动引起的信号基波频率上限的两倍。各光纤感应单元形成的信号被共同的光电探测器检测后,利用信号基波来分析扰动信号的物理量,利用载波基波或谐波的边带判断感应扰动信号的光纤。

利用3×3耦合器和法拉第旋转镜等光学元件,构造了一个基于迈克尔逊干涉系统的光纤振动传感器.使用外调制的方法对传输光进行相位生成载波调制，并将该光纤振动传感器应用于长距离的安全监测中.通过对该传感器的干涉输出信号进行贝塞尔展开分析，发现干涉输出信号中含有与外调制所使用的载波频率相同的信号成分.因此，使用一个中心频率为载波频率且通带很窄的带通滤波器，可以同步地提取载波信号.同步提取的载波信号用于干涉输出信号的相位生成载波被动零差解调，可以得到作用于光纤振动传感器上的外界振动信号.本文提出了从输出信号中同步提取载波的方法，通过理论推导得出了该方法的可行性，并且通过软件仿真和实验验证了该理论的正确性.文中还对提取的载波受低频信号干扰，造成其幅度不稳定的现象进行分析并提出了解决方法.研究表明,同步载波提取法适用于相位调制器与干涉信号输出端距离较远，相位生成载波解调需要的同源载波获取较困难的情况.

根据二次电子发射的主要物理过程，推导了内二次电子到达多晶表面并逸出的几率的角度分布、斜射入多晶的高能原电子产生的二次电子的角度分布和由背散射电子产生的二次电子的角度分布。同时，推导了高能原电子轰击多晶产生的二次电子的角度分布公式，该公式表明多晶的二次电子遵循余弦分布，且与原电子的入射角无关。分析结果表明: 在内二次电子最大逸出深度范围内，如果由射入多晶的原电子和背散射电子产生的内二次电子数是常数, 则多晶的二次电子的角度分布遵循余弦分布;如果由射入多晶的原电子和背散射电子产生的内二次电子数越来越少，则多晶的二次电子发射角度分布随出射角减少得比出射角的余弦值更慢；如果由射入多晶的原电子和背散射电子产生的内二次电子越来越多，则多晶的二次电子发射角度分布随出射角减少得比出射角的余弦值更快。

SiN薄膜因为具有良好的减反射性质和钝化作用, 越来越广泛地应用于晶硅太阳电池的制造工艺中。用等离子体化学气相沉积(PECVD)法, 通过改变流量比、气体总量及基底温度等工艺参数沉积SiN薄膜, 研究了流量比对在多晶硅太阳电池上所沉积的氮化硅薄膜性能的影响。实践表明, NH3/SiH4气体流量比为11.5∶1时电池材料具有最佳的光电性能。