为了进一步提升传统金属纳米结构表面增强拉曼散射（SERS）衬底的检测灵敏度和均匀性，提出了银修饰开放纳米腔多孔阳极氧化铝模板（AAO）复合结构的SERS新衬底，利用AgNPs（Ag nanoparticles）表面的局域表面等离子共振效应、银纳米粒子之间的热点效应，以及AAO结构的开放纳米腔的腔增强效应，实现了高灵敏度分子检测。采用液-液界面自组装方法将AgNPs修饰到AAO腔体中；利用FDTD（finite difference time domain）仿真软件对结构的电磁场分布特性进行了研究；开展了系统的拉曼测试实验，实验结果表明：相较于传统SiO₂-AgNPs衬底，AAO-AgNPs的拉曼光谱强度提高了4.7倍；以R6G（rhodamine 6G）为探针分子，AAO-AgNPs衬底的最大分析增强因子约为2.38×10¹⁰，检测极限可达10^-16 mol/L；此外，实验验证了该复合结构的多分子检测功能。

将银纳米粒子制备成可打印的墨水，采用喷墨打印方法将此墨水打印在纸张表面，作为柔性表面增强拉曼散射基底。重点研究了不同银墨水倍数和不同打印层数对拉曼检测灵敏度的影响。实验结果表明，以55 mmol/L浓度银墨水作为打印原料，在打印7层时，基底对罗丹明（R6G）分子的检测浓度低于10^-10 mol/L，最大增强因子约为1.92×10⁹，相对误差分析计算结果为14.3%。同时，在苹果的曲面上对该基底的拉曼增强效果进行了实际检测。最后，结合基底的扫描电子显微镜（SEM）结果，采用有限时域差分（FDTD）软件对该基底的电磁场增强特性进行了计算。

采用一种简易的化学置换反应方法在泡沫镍基底上生长花针状的金纳米结构,并将其作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,主要研究置换时间对SERS基底性能的影响。采用COMSOL Multiphysics仿真软件对金纳米粒子高度分别为100,150,175,200 nm的基底进行电磁增强仿真,得到最大电场强度分别为20.112,29.060,24.766,21.382 V/m,计算得到增强因子分别为1.64×10 ⁵、7.13×10 ⁵、3.76×10 ⁵和2.09×10 ⁵。使用罗丹明6G(R6G)溶液作为探针分子,对不同置换时间下的泡沫镍镀金基底进行拉曼表征、检测极限测试以及拉曼mapping测试。测试结果表明,置换时间为10 min的基底增强效果是最佳的,对R6G分子的检测浓度可以达到10 ^-8 mol·L ^-1,在613,774,1364 cm ^-1这三个R6G分子的拉曼位移特征峰处的相对标准偏差值分别为11.3%、10.9%和11.9%,说明基底具有较好的均匀性,增强因子为1.04×10 ⁵。

通过真空热蒸镀和高温退火法制备的金属纳米复结构SERS基底因其具有良好的灵敏度, 稳定性和均匀性而广泛应用于各种检测领域。 石墨烯具有优良的光学特性, 化学惰性以及荧光猝灭效应, 自被发现以后一直是光学微纳器件中的一大热门材料。 石墨烯还可以有效分离探针分子与基底, 优化拉曼光谱质量, 因此广泛应用于SERS研究领域。 同时石墨烯可以有效隔绝金属纳米结构与空气的直接接触防止金属纳米结构被氧化而失效, 也可以催化氧化银的脱氧反应提升SERS基底的稳定性。 在石墨烯/金属纳米复合结构SERS基底在制备过程中, 受到金属膜的种类、 厚度参数、 气体种类、 退火时间、 温度和气压等因素的影响, 制备的金属纳米结构形貌存在很大差异。 石墨烯的拉曼光谱会因为应力和掺杂导致其拉曼特征峰出现不同程度的增强, 移动以及展宽。 （1）采用真空热蒸镀法和高温退火法制备石墨烯/银纳米复合结构SERS基底, 建立了金属纳米颗粒成型机理的模型, 从孔洞形成、 孔洞生长、 金属纳米岛形成三个阶段分析了金属纳米粒子的成型过程, 实验沉积5, 10, 15以及20 nm的银薄膜, 退火后银纳米结构的覆盖率分别为~35.1%, ~24.4%, ~30%以及~96.0%, 在沉积银薄膜样品上使用湿法转移石墨烯, 退火处理后发现石墨烯阻止了银纳米岛的形成过程; （2）理论分析了银薄膜厚度、 石墨烯覆盖对复合结构的几何形貌、 拉曼增强特性的影响, 石墨烯由于其具有较高的杨氏模量和表面张力, 可以有效抑制退火过程中银薄膜向纳米粒子转变的过程, 从而实现对复合结构表面形貌的调控; （3）实验研究了银纳米粒结构形貌对石墨烯拉曼光谱的影响, 并理论分析了蒸镀不同银薄膜厚度的样品对石墨烯的拉曼光谱增强, 移动以及展宽影响的具体原因。

采用激光熔覆技术成功制备了Inconel 625/WC-12Co复合涂层,对添加有WC-12Co(质量分数为5%、10%、15%)复合涂层的物相成分、微观组织、显微硬度和摩擦磨损性能进行了研究。结果表明:WC-12Co颗粒在涂层中分布均匀,大部分呈完整球形形态,仅有少部分发生了熔解;随着WC-12Co添加量的增加,复合涂层的组织明显细化,涂层中有多种碳化物产生,主要包括NbC、M23C6;未熔化的WC-12Co颗粒抑制粗大柱状晶的生长,WC-12Co颗粒周围以等轴晶和短的柱状晶为主,Mo、Nb两种元素在晶界发生了明显偏析;复合涂层的显微硬度从264 HV0.2逐渐增加到308 HV0.2,磨损率从10.5004×10 -4mg·m -1降低至0.5768×10 -4mg·m -1。故WC-12Co的添加可以显著增强Inconel 625基复合涂层的耐磨性能。

为将单根纳米线成功组装至微电极两端, 在介电泳力的基础上附加考虑粘滞阻力及布朗力的影响, 建立了单根纳米线受力及运动模型, 通过数值仿真得到纳米线在三维空间中的运行轨迹, 并基于可控介电泳工作区模型(DWS-DEP)获得了可实现准确跨接的初始点分布区。为选择合适的电极组装单根纳米线, 对三种不同尖端弧度的电极稳态区进行仿真, 结果显示圆弧状电极更易实现一维纳米结构的跨接组装。利用所设计的Ti/Au电极进行纳米线介电泳组装实验, 得到了与仿真相一致的结果。

1 000 mm口径主镜的光机装调质量直接影响望远镜光学系统的成像效果。为了改善大口径光电跟踪系统的成像质量, 本文对主镜的装调技术进行了研究。首先, 对影响主镜面形精度的误差进行分配; 其次, 结合具体的主镜支撑结构的形式, 采用典型装调方法对800 mm口径主镜进行详细的装调研究, 实时测得主镜的面形精度; 最后, 综合分析产生装调误差的来源, 提出了一种加工、检测、装调一体化的高精度装调方法。该方法使得1 000 mm主镜在装调后的面形精度波像差RMS值达到了λ/40, 在提高装调质量的情况下显著提高了装调效率。

为研究在重力作用下主镜支撑系统对经纬仪主镜处于不同工作角度时面形误差的影响，以600 mm口径主镜为研究对象，利用Abaqus软件分别建立了600 mm主镜在加工状态下和工作状态下的有限元支撑模型，并进行了重力变形分析，然后借助4D干涉仪对在不同支撑系统下的主镜进行相关的面形检测。实验结果表明，在吊带支撑系统和主镜室支撑系统下，主镜的自身面形误差RMS为16.18 nm和16.90 nm。利用有限元分析了理想状态的主镜在不同仰角工况下的面形误差，结合主镜自身的面形误差，计算得到了主镜面形误差在光轴由水平变化到竖直的过程中逐渐变大，其RMS最大为19.58 nm，表明该主镜室支撑系统具有良好支撑效果，可满足工程要求，同时也验证了主镜室支撑系统有限元理论模型的准确性。

研究了深度分类网络在道路交通典型目标分类中的应用,使用原始灰度图、HOG特征直方图、Canny边缘图与本征特征等多种目标表征方法与深度置信网络(Deep Belief Networks,DBN)相结合构建深度分类网络实现对行人、骑车人、车辆和其他4种典型道路交通目标的分类功能。为了配合基于DBN的深度人车分类网络的训练,建立了称为NUPTERC的典型道路目标图像库,给出了建库的规则和方法,利用NUPTERC图像库构建实验对深度分类网络进行测试,并与其他典型人车分类方法进行了比较。证明深度分类网络在满足实时性的条件下,可以获得令人满意的分类正确率。最后,将基于DBN5Canny的人车分类算法应用于智能视频分析云平台,实现了对道路上的典型目标实时、精确的统计和分类功能。

针对大口径光电经纬仪主镜的支撑结构对主镜面形精度的影响，对大口径光电经纬仪的Φ1 000 mm主镜的支撑结构进行了研究。分析了现有轴向和径向支撑结构的局限性，提出了适用于大口径主镜的新的轴向和径向支撑结构，并阐述了该支撑结构的工作原理和优势。利用有限元分析软件建立了主镜的参数化模型，优化了主镜轴向支撑点和径向支撑点的位置，并分析了主镜光轴在竖直和水平位置两个极限状态下的面形误差，计算得到了主镜在竖直状态下面形误差RMS值为2.52 nm；在水平状态下面形误差RMS值为4.33 nm。对主镜进行装调后，用光学干涉仪检测得到主镜光轴水平时面形精度RMS值为19.87 nm。仿真分析结果和实物检测结果都满足设计指标中面形误差RMS值小于λ/30的要求(λ=632.8 nm)，验证了轴向和径向支撑结构的可行性。