基于声表面波技术的紫外探测器具有响应速度快、灵敏度高、制作简单且可以无线无源监测等众多优势, 成为近年来紫外探测领域的研究热点。本文根据紫外敏感薄膜分类综述了声表面波紫外探测的研究进展, 剖析了声表面波紫外探测敏感机理, 阐述了氮化镓、掺杂氮化镓、氧化锌、掺杂氧化锌、纳米结构氧化锌, 氮化铝等敏感膜的材料特点、制备加工及其紫外探测器性能等。分析了近年来新型声表面波紫外传感器的研究状况, 展望了声表面波紫外探测的未来发展趋势与挑战。

为了提高神光II 5 PW (SGII-5 PW) 超短脉冲激光系统的运行安全性, 针对大能量光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)光束近场分布均匀性问题, 从理论上进行了数值模拟, 并与实验数据进行了对比分析。在1 PW级放大器模拟中, 以预放大器以及神光II大能量抽运脉冲的测量数据为基础, 利用参量耦合波方程组数值模拟方法, 得到了近场填充因子与光通量对比度在光参量放大过程中的演变, 并结合转换效率与输出稳定性进行讨论, 得到了对应于高光束质量、高转换效率与高稳定性的非线性晶体长度优化范围, 结果还表明抽运光对放大后光束均匀性影响较大, 进一步提升神光II第7路光束质量是大幅提升第2级OPCPA (OPCPA-II)光束均匀性的切实途径。

用反应磁控溅射法在柔性聚酰亚胺衬底上沉积了ZnO压电薄膜，并制备了基于ZnO压电薄膜的柔性声表面波(SAW)器件。制备的柔性SAW器件显示了良好的谐振性能，而且展现出两个波模式: 模式0和模式1。当波长为32 μm，ZnO厚度为4 μm时，SAW器件的模式0和模式1的谐振频率分别为34.4 MHz 和158.5 MHz，对应声速为1 100.8 m/s 和5 072 m/s。模式0为已知的瑞利波，模式1为新的高频模式。 沉积了不同厚度的ZnO薄膜制备柔性SAW器件，进一步分析了薄膜厚度对SAW器件和模式1的影响。分析认为该高频模式不是传统硬质衬底上SAW器件产生的Sezawa波，而是S0兰姆波，并且是有衬底情况下的S0兰姆波。文中还采用Comsol仿真分析了新的高频模式1的粒子振动位移，结果和S0兰姆波粒子振动位移一致，从而验证了其为广义兰姆波的正确性。

为优化双程后向结构的掺铒光源, 分析了光纤长度、泵浦功率和温度的变化对光源平均中心波长的影响, 初步确定了掺铒光纤长度的优化范围, 并在全温度范围内进行实验验证。实验选用的980 nm泵浦源电流为110 mA, 掺铒光纤的长度为12.5 m, 该装置的输出功率为13.26 mW, 光源的平均波长稳定性为0.6 ℃-1。通过建立光谱分布优化仿真模型, 实现输出光谱的近高斯分布, 3 dB带宽达到32 nm。经过优化后得到的掺铒光纤光源具有输出功率高、平均波长稳定性好、输出光谱呈高斯分布等优势, 是高精度光纤陀螺的理想光源。

基于保偏光纤的琼斯矩阵，建立了保偏光纤线圈的Faraday非互易相移模型，利用该模型进行计算发现：线圈保偏光纤的慢轴与快轴的Faraday非互易相移大小近似相等，但符号相反。并进一步提出了偏振环行干涉型保偏光纤陀螺(PCPM-IFOG)，它能使顺时针(CW)和逆时针(CCW)光在保偏光纤线圈中沿慢和快轴分别传输一次，因此顺时针和逆时针光总的Faraday非互易相移等于0，实现了Faraday非互易相移的完全抑制。500 m保偏光纤线圈的偏振环行干涉型保偏光纤陀螺的实验结果显示其输出与地球磁场无关，而对于相同传感线圈的干涉型保偏光纤陀螺，当磁场方角发生变化时，陀螺有约± 0.3°/h的Faraday零偏漂移。

提出并制备了基于聚酰亚胺柔性衬底的声表面波(SAW)器件。在柔性聚酰亚胺衬底上低温反应磁控溅射沉积了ZnO压电薄膜; 采用X射线衍射仪, 扫描电子显微镜, 原子力显微镜等设备对ZnO薄膜进行了检测, 结果表明: ZnO薄膜晶粒呈柱状生长并且(002)择优取向, 膜粗糙度小于9 nm, 适合制作压电器件。在柔性衬底上制备了基于ZnO压电薄膜的SAW器件, 该器件表现出良好的谐振性能。采用矢量网络分析仪检测器件的传输曲线, 实验结果与仿真结果具有很好的一致性。随着波长减小, 谐振频率和相速度增加, 当ZnO厚度为4 μm, 波长为8 μm时, 器件的谐振频率为268 MHz, 相速度为2 144m/s, 机电耦合系数为1.1 %; 当ZnO厚度增加时, 此叠层结构的声表面器件的叠层声速也增加。

景德镇早期制瓷工艺一直是学术界所关注的焦点问题之一。 采用能量色散X射线荧光法分析了景德镇五代时期湘湖窑出土白瓷和青瓷样品的胎釉元素组成, 并据此探讨其原料和配方。 研究表明, 五代时期景德镇湘湖窑白瓷胎体所用原料为瓷石, 而青瓷瓷胎应是采用瓷石配以紫金土的二元配方; 白瓷和青瓷瓷釉皆使用釉果加釉灰的配方, 且青瓷瓷釉配方中釉灰的用量高于白瓷瓷釉。

针对单目运动像机无法确定点状运动物体三维位置的难题, 提出了一种求解点状运动物体三维位置的方法, 利用直线在其法平面上的投影为点这个特性, 将各时刻像机光心与物体位置的连线(以下称观察视线)投影到以运动物体轨迹为法线的平面上, 通过迭代使其投影线交于一点, 交点对应的直线就是物体的运动轨迹, 仅需要取大于等于5个时刻的数据就可以确定物体的运动轨迹。假设物体作匀速直线运动, 根据各时刻像机内外参数以及运动物体的成像列出线性方程组, 得到物体运动轨迹的初值；将各时刻的观察视线投影到物体运动轨迹初值的法平面上, 得到一系列投影视线的交点, 并通过RANSAC方法剔除交点的野值;寻找这些RANSAC后的内点的最小外接圆, 其圆心就是待求解的物体运动轨迹在法平面上的投影；通过几次迭代计算, 就可以得到精度较高的定位结果。仿真和实验表明, 该方法不仅对沿直线运动的物体有较好的定位精度, 而且将一些复杂运动看作分段直线运动进行求解, 也能够取得较好的结果。

针对飞机等大型工程结构的位移测量需求，设计实现了结构位移摄像测量系统。该系统采用多台数字式摄像机从不同方向拍摄飞机机身、机翼表面的人工合作标志点，在试验前对各个摄像机的参数进行精确标定，试验过程中实时分析各摄像机采集到的序列图像，检测跟踪得到标志点在图像上的二维像点坐标，根据像机参数和标志点二维像点坐标交会计算得到各标志点的三维坐标，即可得到整个结构的位移与变形参数。结构位移结果可进行三维动画显示，也可随时查看各标志点的位移曲线。精度测试结果表明该系统位移测量误差标准差小于1mm，相对误差小于1%。该系统已成功应用于飞机机翼位移测量中。

跑道直线参数的实时提取是反机场子弹末敏器进行末端修正的前提条件。提出了实时提取直线参数的两步法：通过采用Sobel算子细化边缘的方法来提取图像中的边缘点，计算边缘点的梯度方向直方图，确定最大的响应方向，即跑道的法线方向，同时将梯度方向不在最大响应方向的边缘点剔除；在确定了跑道方向之后，通过采用一维参数的Hough变换法来把跑道的直线参数提取出来。试验结果表明，在保证精度的情况下两步直线提取法计算量小，在DSP芯片上运行，其处理帧频可达到50帧／s，满足了实际的作战要求。