研究超薄高铝硅酸盐玻璃经过两次钾钠混合熔盐的离子交换强化处理后表面压应力、显微维氏硬度、抗冲击强度以及离子交换深度的变化情况。实验结果表明，通过二次交换强化处理后，玻璃的表面压应力由83.4 MPa提升到925.3 MPa，显微维氏硬度由657.5提升到875.1，落球测试高度由18.3 cm提升到 45.7 cm， K+的扩散深度也由一步离子交换的27 μm提升到二步离子交换的44 μm。

量子随机数因为其不可预测性和真随机性, 在信息安全方面发挥着越来越重要的作用。现有的随机数生成协议大都假定光源服从一定确知的分布概率, 然后通过测量值估算可提取随机数的最小熵。但是由于实际光源器件的不完美, 其光强分布存在一定波动, 倘若在计算最小熵过程中忽略该强度波动, 将导致计算最小熵数值偏大, 影响安全性; 倘若使用传统的方法考虑光强波动, 则导致估算结果过差, 降低可获取随机性的大小。针对该问题, 本文提出了一种具有光源监控功能的量子随机数发生器方案, 并且以基于维度目击值的自检测量子随机数发生器协议为例进行介绍。仿真结果显示通过在源端添加光源监控模块的方法, 能够对单光子贡献的上下界给出更紧致的估计, 与传统方法相比, 能够获得更高的最小熵和随机性。该方案为量子随机数发生器的实用化提供了一个有用的工具。

针对火箭点火、无线传感等中距离、强电磁干扰环境下的供电问题，设计了一种可见光无线传能系统，利用可见光实现数米距离的无线能量供给。通过光学仿真软件建立了可见光无线传能系统的光学模型，分析了光源轴向离焦量、平凸透镜位移对光能利用率、光斑均匀性、光电转换效率的影响，并确定了系统的实验参数，为实现更大功率、更远距离、更高效率的可见光无线传能和变距离传输自动装置提供了依据。实验测试结果表明，使用反光和聚光透镜组合，大幅减少了光束散射，有效提高了可见光无线传能系统的能量传输效率。该系统有助于解决当前无线供电米级以上的中距离盲区，以低成本解决部分极端环境下更换电池不便、电磁干扰严重情况时的小功率装置供电问题。

针对640×512元制冷型中波红外焦平面探测器, 采用二次成像的光学结构以及机械正组补偿变焦方式, 在设计中引入了硅基衍射光学元件, 从而构成折衍混合变焦光学系统。设计结果表明, 光学系统使用了7片镜片, 在3.7~4.8 m波段实现了15~300 mm连续变焦, 在空间频率33 lp/mm处的调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)接近衍射极限。光学镜片的总重量仅有86 g, 光学系统的总长度为139 mm。该系统具有变倍比大、分辨率高、重量轻、体积小等特点。

陀螺仪作为惯性导航的关键部件，决定了飞行器、运载机械和无人系统等导航定位的精度和姿态控制的稳定性。在兼顾精度的同时，小体积可集成陀螺仪的需求越来越迫切，微纳集成谐振式光学陀螺有望同时满足可集成与高精度等应用需求。本文结合国内外近年来微纳集成光学陀螺研究的新进展，综述了谐振式集成光学陀螺的研究现状、瓶颈问题和未来发展趋势；基于新材料、新结构和新物理效应等可能的解决途径，重点阐述了光增益补偿、色散调控、非厄米奇异点等对谐振式集成光学陀螺敏感性能的影响；最后，对谐振式集成光学陀螺的未来发展趋势进行了展望。

碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀是一种以碳硫硅钙石为生成产物的硫酸盐侵蚀, 碳硫硅钙石的形成过程与水泥基材料中铝源及外界环境中硫酸盐密切相关。以铝酸三钙(C3A)为铝源, Na2SO4溶液为侵蚀介质, 采用单矿硅酸三钙(C3S)制备水泥浆体, 通过XRD、FTIR、SEM/EDS等测试技术表征不同SO2-4与C3A摩尔比(S/Al比)对单矿C3S水泥浆体中碳硫硅钙石形成的影响, 旨在揭示碳硫硅钙石形成机理并探讨抑制其形成的方法。结果表明: 当S/Al比为3时, 侵蚀14个月后在侵蚀产物中依然没有检测到碳硫硅钙石; 当S/Al比为6和9时, 侵蚀3个月即可检测到碳硫硅钙石, 这表明外部硫酸根离子浓度越高越有利于碳硫硅钙石的形成。

利用不同波长的蓝光激光二极管，采用不同方式抽运掺镨氟化钇锂(Pr:YLF)晶体，利用I类相位匹配的偏硼酸钡(BBO)为倍频晶体，腔内倍频产生中心波长为261.37 nm连续紫外激光器。采用V型折叠腔结构，利用两支不同波长的蓝光激光二极管(444 nm和469 nm)单独泵浦晶体，经过优化，将两支蓝光激光二极管合光后作为抽运源，增大泵浦功率的同时，保留了Pr:YLF晶体对其高的偏振吸收效率。Pr:YLF晶体的长度为5 mm，掺杂浓度为0.5%，在抽运光功率为2 800 mW时获得了最大输出功率245 mW的连续紫外261.37 nm激光器，光光转换效率约为8.75%。

文章针对基于拉曼散射的分布式光纤测温系统(DTS)实际应用于监测光缆温度过程中可能对测温结果产生影响的几种因素进行了研究, 并为如何提高DTS在实际监测光缆温度过程中的精度提供了可行性建议。首先, 对裸纤和光缆测温进行了对比实验, 实验结果表明, 若将裸纤获得的定标参数直接用于现场光缆, 会导致在同样的温度下, 光缆和裸纤测温结果之间总是存在一定的差值, 因此可通过对裸纤定标参数修正或光缆直接定标获得更高测温精度; 其次, 对架空光缆在实际工况下存在的弧垂和振动对测温精度影响进行了研究, 实验结果表明, 弧垂和振动对测温精度的影响较小, 但相比于振动, 弧垂对测温结果的影响更大, 即光缆的动态应变比静态应变对测温影响更明显。

提出了一种双频曲线拟合的亚像素中心提取方法。首先采用二次阈值法自动分割光条区域,利用灰度重心法获取光条纹中心初始位置,然后用移动直线拟合初始位置得到光条曲线的局部法线,最后在法线方向上进行双频曲线拟合,得到光条纹中心的亚像素坐标。实验结果表明,该方法能消除部分高频噪声的影响。相比Steger法,该方法提取的条纹中心均方根误差小于0.1 pixel,速度约是其26倍,可适用于多种材质表面光条纹中心的提取,为工业应用中的激光条纹中心提取提供参考。

提出一种基于超像素仿射传播聚类的视网膜血管分割方法。首先对预处理后的图像提取Hessian最大本征值、Gabor小波、B-COSFIRE滤波特征,构建3维眼底图像像素特征;同时对眼底图像进行超像素分块,并采用一致性准则对所分的超像素块进行筛选,得到超像素候选块;把超像素候选块当作样本点,把候选块内的像素特征的统计平均值当作特征向量,在特征空间中进行仿射传播聚类得出血管类和背景类两个聚类中心;根据血管类和背景类两个聚类中心,采用最近邻方法对眼底像素进行分类,实现对视网膜血管的分割。实验表明:在DRIVE和STARE眼底图像数据库上,本文算法的平均准确率分别为94.63%和94.30%;相较于K-means、模糊C均值(FCM)和其他聚类方法,本方法对血管的识别度高,所分割的视网膜血管有较好的连续性和完整性。