采用高温熔融退火法制备了一系列Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃，通过测量玻璃样品的热差扫描(DSC)曲线、吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线，结合计算Tm3+离子的Judd-Ofelt强度参数、自发辐射跃迁几率和辐射寿命等光谱参数，对800 nm激光二极管(LD)抽运下Tm3+离子的1.85 μm波段红外光谱特性进行了研究。结果显示，Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃具有良好的热稳定性，并随着玻璃中Tm3+离子掺杂浓度的增加，Er3+离子1.53 μm波段荧光强度迅速减小，而Tm3+离子1.85 μm波段荧光强度相应增大。对Tm3+离子的1.85 μm波段发光过程分析表明，Tm3+离子红外荧光强度的增强归结于Tm3+3H4→ Er3+4I9/2、Er3+4I11/2→Tm3+3H5及Er3+4I13/2→Tm3+3F4能级间能量传递的结果，由此进一步计算了能量传递微观系数、临界半径和声子贡献比。研究表明，Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃有望作为1.85 μm波段光纤激光器的候选材料.

用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃(TeO2-ZnO-Na2O)，根据测量得到的吸收光谱，应用Judd-Ofelt理论计算分析了玻璃样品中Ho3+离子的强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率A、荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等各项光谱参数。同时，测量得到了不同Ho3+离子掺杂浓度下玻璃样品的荧光发射谱。结果显示，在808 nm抽运光激励下Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃样品发射出较强的2.0 μm中红外荧光。分析表明，较强的Ho3+离子中红外荧光来自于Tm3+/Tm3+离子间共振的能量传递过程，以及Tm3+/Ho3+离子间基于零声子和单声子辅助非共振的两部分能量传递过程。由此进一步计算得到了Tm3+/Tm3+、Tm3+/Ho3+离子间的能量传递微观速率、临界半径和声子的贡献。最后，计算分析了Ho3+5I7→5I8能级间跃迁的2.0 μm波段吸收截面、受激发射截面和增益系数。研究表明，Tm3+/Ho3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃可以作为2.0 μm波段中红外固体激光器的潜在增益基质。

采用高温熔融法制备了组分为TeO2ZnONa2O的Tm3+离子单掺和Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃, 应用JuddOfelt理论计算分析了玻璃样品的强度参量Ωt(t=2, 4, 6), 自发辐射跃迁几率A, 荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等光谱参量, 测量得到了不同Yb3+离子掺杂浓度下玻璃样品的Tm3+离子上转换发光谱.结果显示, 在980 nm泵浦光激励下玻璃样品发射出强烈的近红外上转换荧光.对Tm3+离子上转换发光分析表明, 强烈的Tm3+离子近红外上转换发光主要来自于Yb3+/Yb3+离子间的共振能量传递以及基于单声子和双声子辅助的Yb3+/Tm3+离子间的非共振能量传递过程, 并进一步计算得到了声子贡献比和能量传递系数.最后, 计算分析了Tm3+∶3F4→3H6能级间跃迁的1.8 μm波段吸收截面、受激发射截面和增益系数.研究表明, Yb3+/Tm3+共掺TeO2ZnONa2O玻璃可以作为近红外波段固体激光器的潜在增益基质.

采用传统熔融淬冷法制备了一系列新型(100－x) (4GeSe2In2Se3) －xAgI(x=20,30,40 mol%)硫系玻璃样品.利用X射线衍射分析、差热分析、可见近红外吸收光谱、红外透过光谱、喇曼分析等技术手段研究了该玻璃系统的组成、结构、热稳定性和光学特性等.利用Tauc方程计算出了样品的间接带隙;测试了部分样品在不同升温速率下的差示扫描量热曲线，并采用Kissinger法计算了玻璃样品的析晶活化能.X射线衍射数据表明,该玻璃体系在较宽的组分范围内有良好的非晶特性，成玻范围较宽；差热分析和析晶动力学研究表明,玻璃样品70(4GeSe2In2Se3)30AgI具有较好的热稳定性(ΔT=114℃)和较高的活化能(Ea=320.4 kJ/mol).随着AgI含量的增加，玻璃的短波吸收限蓝移，并且光学带隙有增大的趋势.此外，红外透过光谱分析表明该玻璃体系具有良好的红外透过性能，其红外截止波长不会随着AgI含量的增加而发生明显变化，皆为16μm左右.

红外图像易受噪声污染，为了改善红外图像的质量，提出了一种基于零树结构分类小波系数的红外图像降噪算法。该算法利用小波零树结构表达尺度间的相关性，通过空间自适应阈值将小波系数进行分类，并根据不同类系数的统计特性采用不同的先验分布模型，在贝叶斯框架下实现降噪。实验结果表明，本文算法在峰值信噪比 (PSNR)指标上优于传统算法；从视觉效果来看，该算法在有效去除图像噪声的同时能较好地保持空间细节，可以满足当前红外图像降噪的需求。

研究了由重金属氧化物Bi2O3-GeO2-PbO 组分高温融熔而成的铋锗酸盐玻璃中稀土掺杂铒离子(Er3+)的吸收光谱、上转换发光谱以及玻璃基质的红外吸收谱，着重分析了975 nm 和800 nm 泵浦光激励下Er3+离子的上转换发光机理。结果表明，在975 nm 或800 nm 泵浦光激励下，观察到了绿光(529 nm、552 nm)和红光(667 nm)发射，分别对应于Er3+离子2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2 和4F9/2→4I15/2 能级间的辐射跃迁，且均为双光子吸收过程。相对于800 nm 波长激励，采用975 nm 波长激励可以获得更高的上转换发光强度。两种激励情形下绿光上转换发光强度都要明显大于红光上转换发光强度，说明铋锗酸盐玻璃适合于作为绿光上转换光纤激光器的基质材料。

实验制备了Er3+掺杂质量分数为1%的Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃，测试了其折射率、吸收光谱和荧光光谱，利用Judd-Ofelt和Futchbauer-Ladenburg理论计算了Er3+离子的自发辐射几率、吸收截面和受激发射截面等光谱参数。在综合考虑Er3+离子的交叉弛豫、能量上转换和激发态吸收效应的基础上，应用四能级粒子数速率光功率传输方程模型，模拟计算了Er3+掺杂Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃光纤的中红外2.74 μm波段的增益特性。结果显示，Er3+掺杂硫系玻璃光纤在2.74 μm中红外波段具有较高的信号增益和较宽的增益谱，最大增益值和20 dB增益带宽分别超过了40 dB和200 nm，表明其是可用于中红外2.74 μm波段宽带放大的理想增益介质。

用高温熔融法制备了摩尔组分百分比为 70TeO2-20(ZnO、WO3、AlO1.5)-9NaO0.5-1ErO1.5的碲酸盐玻璃样品。测量了玻璃样品的吸收光谱和荧光光谱, 用差热分析方法(DTA)测试了玻璃的热稳定性。结合 Judd-Ofelt理论和 McCumber理论分别计算得到了三种玻璃样品的强度参数. t (t=2, 4, 6)、Er3+离子的吸收截面和受激发射截面。据此分析了玻璃样品的内部结构, 比较了三种玻璃样品中 Er3+离子的放大带宽品质因子 (σ epeak × FWHM )和增益品质因子 σ(mpeakeτ×)。结果发现, 分别用 WO3、Al2O3组分替换传统碲酸盐玻璃中的 ZnO组分, 可以将放大带宽品质因子提高 1.3倍和 1.6倍, 放大增益品质因子提高 1.2倍和 1.4倍。另外, Al2O3组分的引入也显著提高了玻璃样品的热稳定性。研究表明, 通过有选择性地改变碲酸盐玻璃组分配比, 可以进一步提高掺 Er3+碲酸盐玻璃光谱性质和热稳定性。

克服了传统数字水印方案在嵌入水印时要对原始图像数据进行一定修改从而导致嵌入水印图像质量下降的局限性，提出了一个基于离散小波变换和离散余弦变换组合域内鲁棒的自适应零水印算法。算法首先对原始数字图像进行适当层次的离散小波变换，并对得到的小波逼近子图进行离散余弦变换，然后依据待嵌入二值字符水印的大小和相应的系数差值要求自适应地顺序选取离散余弦变换交流分量系数，最后根据它们之间的大小关系构造出一个二值水印密钥并与一个二值字符水印处理后保存到注册机构完成零水印的嵌入。实验仿真表明，提出的零水印算法不仅确保了水印图像质量的无失真，而且对常规处理(例如：加噪，滤波，JPEG 压缩，旋转)具有非常好的鲁棒性，优于一些报道的零水印算法。

用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃样品，在TeO2-ZnO-La2O3玻璃组分的基础上，引入声子能量较低的重金属氧化物Bi2O3，研究了Bi2O3组分对基质样品拉曼光谱和Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品上转换发光光谱的影响。结果发现，在975 nm波长激光二极管(LD)激励下，制备的碲酸盐玻璃样品中可以观察到强烈的红光（662 nm）、绿光（546 nm）和蓝光（480 nm）三基色上转换发光。随着重金属氧化物Bi2O3组分含量的增加，玻璃基质的最大声子能量降低，Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品的三基色上转换发光强度均有所提高，且Bi2O3组分的引入对上转换蓝光发光强度的影响要大于其对绿光和红光的影响。