随着深度学习和结构光条纹投影三维成像技术的发展，直接从单幅条纹图中恢复物体的三维形状的研究近年来受到了多个领域的关注。提出改进的全局引导路径网络MultiResHNet，实现对单幅条纹图的3D形状重建，将现有结构光学三维成像方案与深度卷积神经网络结合，对仿真数据和实验数据分别进行了验证。实验结果表明，所提方法预测的3D形状比已有的U-Net神经网络预测的3D形状更加准确，误差更小，精度更高。实验结果证明了所提技术的有效性和鲁棒性，为后续的3D形状重建技术的提高提供了科学依据，具有一定的参考和应用价值。

高效的磷光有机电致发光器件有赖于主体材料, 而双极性主体材料相对于传统主体材料不仅能降低驱动电压, 提高电流效率和功率效率, 还能加快载流子迁移率和平衡载流子的通量。因此本文基于咪唑并吡啶设计了两种给体-受体型双极性绿光主体材料, 即9-苯基-3-(9-(4-(3-苯基咪唑并［1,2-a］吡啶-2-基)苯基)二苯并［b,d］呋喃-2-基)-9H-咔唑(CzDFDp)和9-苯基-3-(3 -(9 -(4 -(3-苯基咪唑并［1,2-a］吡啶-2-基)苯基)二苯并 ［b,d］ 呋喃-2-基)苯基)- 9H -咔唑(CzPDFDp), 对其结构进行核磁表征。通过光物理研究表明CzDFDp和CzPDFDp具有较高的三线态能级2.8 eV和2.49 eV, 和较高的分解(509 ℃和529 ℃)与玻璃转化(130 ℃和138 ℃)温度, 十分有利于磷光器件效率和器件的热稳定提升。以CzDFDp或CzPDFDp为主体、三(4-甲基-2,5-二苯基吡啶)合铱(GD-Ir)为发光掺杂材料制作绿光器件, 启亮电压只有2.6 V, 最大电流效率分别达到44.9 cd·A-1和47.2 cd·A-1, 最大功率效率达到50.4 lm·W-1和57 lm·W-1, 远优于CBP为主体材料参比的器件(3.6 V,14.4 cd·A-1,5.8 lm·W-1), 两个主体材料的启亮电压降低了1 V, 电流效率提高3倍以上, 且功率效率提高了8倍以上, 表明本文两个双极性主体材料具有良好的传输性质, 能够有效地平衡载流子通量, 是优异的绿光主体材料。

采用射频磁控溅射方法在蛋白质基底上成功地制备了ZnO薄膜, 研究了不同靶基距、氩氧比和溅射功率条件对ZnO薄膜性质的影响。结果表明, 较小的靶基距有助于ZnO薄膜的c轴择优取向生长。我们还发现, 沉积于玉米蛋白质基底的ZnO薄膜存在不同程度的张应力, 当Ar/(Ar+O2)为0.7时, ZnO薄膜内的张应力最小。ZnO近带边发光峰有不同程度的红移, 我们认为, 这是由于晶界势垒和氧空位Vo造成的。随着溅射功率的增大, 薄膜生长速率显著加快, 晶粒尺寸增大, ZnO的近带边发光峰位逐渐趋向于理论值。

为了有效降低GaAs半导体表面态密度, 提出了采用正十八硫醇(ODT, CH3［CH2］17SH)进行GaAs表面钝化的方案。首先, 分别对GaAs (100) 晶片进行了常规硫代乙酰胺(TAM, CH3CSNH2)钝化和正十八硫醇钝化, 通过X射线光电子能谱(XPS)对比分析了钝化前后晶片表面的化学成分, 然后利用光致发光光谱(PL)对正十八硫醇处理的GaAs(100) 晶片进行了钝化时间的优化, 最后通过扫描电子显微镜(SEM)测试了钝化前后的晶片表面形貌。实验结果表明: 采用正十八硫醇钝化的GaAs(100) 表面, 相比常规硫代乙酰胺钝化方案, 具有更低的氧化物含量和更厚的硫化层厚度; 室温钝化条件下, 钝化时间越长, 正十八硫醇的钝化效果越好, 但PL强度在钝化超过24 h后基本达到稳定, 最高PL强度提高了116%; 正十八硫醇钝化的GaAs(100) 晶片具有良好的表面形貌, 表面形成了均匀、平整的硫化物钝化层。数据表明正十八硫醇是钝化GaAs(100) 表面一种非常有效的技术手段。

传统的光学式单指指纹采集仪存在采集窗口尺寸小、提取特征点有限以及指纹原始图像梯形畸变严重的问题，直接影响指纹识别的精度。为了获得高分辨率、高识别精度的指纹采集系统，从提高采集窗口尺寸以及校正梯形畸变的角度出发，设计了一种基于双指的物方远心指纹采集光学系统。利用Zemax光学设计软件，建立了物方远心光学系统模型，通过合理调整优化函数，平衡各种像差，获得了高成像质量，有效采集窗口尺寸达40.64 mm×38.10 mm，图像中心视场和边缘视场的调制传递函数值在对应特征频率167 lp/mm处均大于0.4，光学畸变率低于1%，系统分辨率为500 dpi。

应用ZEMAX光学设计软件模拟了一种多芯片半导体激光器光纤耦合模块，将12支808 nm单芯片半导体激光器输出光束耦合进数值孔径0.22、纤芯直径105 μm的光纤中，每支半导体激光器功率10 W，光纤输出端面功率达到116.84 W，光纤耦合效率达到97.36%，亮度达到8.88 MW/(cm2·sr)。通过ZEMAX和ORIGIN软件分析了光纤对接出现误差以及单芯片半导体激光器安装出现误差时对光纤耦合效率的影响，得出误差对光纤耦合效率影响的严重程度从大到小分别为垂轴误差、轴向误差、角向误差。

半导体激光器随着输出功率的提高在各领域的应用日益广泛，但芯片温度升高引起的功率饱和问题仍然是目前研究的重点之一。利用ANSYS软件对工作波长为808nm的单芯片半导体激光器的芯片有源区温度与封装热沉尺寸的关系进行了稳态热分析，模拟得出不同热沉参数条件下封装激光器芯片有源区温度的变化曲线，并提出一种散热较好的结构方案。

随着半导体激光器光源在激光加工领域的应用不断拓展, 研制高耦合效率的半导体激光器光纤耦合模块变得十分重要。为了进一步提高光纤耦合激光二极管模块的输出功率, 本文应用ZEMAX光学设计软件进行仿真模拟, 将12只波长为808 nm、输出功率为10 W的单管半导体激光器通过合束方法高效率耦合进光纤。耦合光纤芯径为150 μm、数值孔径为0.22, 光纤输出功率为116.2 W, 耦合效率为96.8％。

介绍了一种氩、氢混合等离子体清洗GaAs基片的实验工艺, 深入研究了氩、氢等离子体清洗GaAs表面污染物和氧化层, 并活化表面性能的基本原理, 同时讨论了气体流量、溅射功率和清洗时间等不同溅射参数对等离子体清洗效果的影响。结果表明, 在氩气和氢气流量分别为10 cm3/min和30 cm3/min, 溅射功率为20 W, 清洗时间为15 min的条件下, GaAs样品的光致发光强度提高达139.12%, 样品表面的As—O键和Ga—O键基本消失。

偶氮基团(—N=N—)在适当波长光的照射下, 会发生可逆的顺反异构反应, 这一反应中偶氮分子构型上的变化会影响到蓝相液晶中脆弱的晶格结构, 并造成晶格参数的变化, 进而影响到选择性反射波长的变化, 甚至有时会造成蓝相相态的消失。文章合成并将几种偶氮化合物掺入手性向列相液晶中, 再变温至BPI, 对比了这几种偶氮化合物对蓝相液晶选择性反射波长的影响, 从而得出更有实际使用价值的偶氮分子, 在此基础上还从分子结构角度分析了产生差异的原因, 为进一步的改进工作提供了方向。