白光LED由于发光效率高、寿命长以及节能环保等优点, 已逐渐成为照明行业的主流产品。通常照明用白光LED要求高显色指数和低色温。本文采用Gd3(Al,Ga)5O12∶Ce (GGAG∶Ce)作为发光粉体、硅胶作为基质材料成功制备了可用于封装白光LED的具有一定透明度的GGAG∶Ce柔性复合荧光膜。 通过X射线衍射(XRD)、荧光光谱、扫描电子显微镜(SEM)、变温荧光光谱等手段分析了复合荧光膜的物相、形貌及发光性能。结果表明, 该柔性复合荧光膜的主晶相为GGAG∶Ce晶相, 荧光膜表面平整度较好、柔性较好。GGAG∶Ce复合荧光膜的主激发峰和发射峰分别位于450 nm和540 nm左右,属于Ce3+的5d→4f电子跃迁发光, 衰减时间约为40 ns左右。荧光性能表明, 复合荧光膜的最佳复合浓度为20%左右, 其显色指数达到85.1, 色温为6 295 K。变温荧光光谱表明, 复合荧光膜具有较好的热稳定性, 在白光LED中具有潜在的应用前景。

以316L不锈钢粉末为研究对象, 采用正交试验方法研究SLM激光快速成形过程中激光功率P、扫描速度v、扫描间距s、铺粉厚度h等工艺参数对成形件上表面和垂直面表面粗糙度的影响规律。实验结果表明: 在上表面, 激光功率和扫描速度对成形件表面粗糙度影响非常显著, 扫描间距对成形件表面粗糙度影响显著, 铺粉厚度对成形件表面粗糙度影响不显著, 各因素对成形件表面粗糙度的影响的重要性次序为激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉厚度, 最佳工艺参数组合为激光功率为220 W, 扫描速度800 mm/s, 扫描间距0.12 mm, 铺粉厚度0.03 mm; 在垂直表面, 各因素对成形件表面粗糙度的影响的重要性次序为激光功率、铺粉厚度、扫描速度、扫描间距, 四个因素对粗糙度影响均不显著。成形件垂直面的表面粗糙度明显大于上表面的表面粗糙度。

为研究18Ni300模具钢选区激光熔化成形过程中多目标最优工艺问题,设计了以激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉厚度为工艺参数,以致密度、硬度、耐磨性为响应目标的响应面中心组合设计实验。结合灰色关联分析得到多目标的综合灰色关联度,通过分析实验的灰色关联度得到了拟合度达78.50%的回归预测模型,以及针对三个响应目标的最优工艺参数,分别为激光功率250 W,扫描速度850 mm/s,扫描间距0.05 mm,铺粉厚度0.02 mm,此工艺参数理想的灰色关联度可达0.9312;在最优工艺参数下得到了相对密度为99.5%、硬度为41.5 HRC、磨损体积为192000 μm 3、灰色关联度为0.8895的验证样件,该样件符合预期结果,说明优化方法切实可行。

结合X射线衍射(XRD)、 扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)方法, 对现代盐湖沉积环境下, 新疆艾比湖滨岸盐碱土中碳酸盐的分布特征、 存在形式以及与其他土壤原生、 次生矿物之间的关系进行探讨, 结果表明: 艾比湖滨岸盐碱土中的原生矿物主要是石英和长石, 粘土矿物主要为绿泥石和伊利石, 土壤矿物的风化程度顺序为北部>西部>东部, 西部样点的现代盐湖化学沉积作用最为显著, 北部样点则生物风化过程十分强烈; XRD方法和气量法分别测得的碳酸盐含量之间呈极显著正相关关系, 判定系数R2达0.640 9。 当盐碱土中含有较高的绿泥石时, 碳汇潜力会增加, 同时, XRD方法对碳酸盐相对含量的鉴定误差也明显增加, 衍射峰形变得复杂, 碳酸盐含量明显被低估, 低估原因可能与有机质含量高导致的弥散散射增加及粘土矿物含量高使得类质同象现象增加有关; 西部和北部土壤矿物溶蚀强烈, 石膏以纤维状或长柱状晶体分散或放射状分布于方解石晶体之间, 方解石则以异质成核形式呈颗粒状或片状在其他矿物或底质表面生长, 表现为次生碳酸盐形貌特征。

针对用光学遥感技术探测复杂场景下的目标时，真实环境下的目标、背景反射以及大气气溶胶辐射之间具有相当大的互干扰性，本文研究了偏振场景目标的建模与仿真技术。介绍了偏振场景仿真的光学理论与偏振模型基础，对Priest-Germer模型进行了数值仿真与分析。基于Priest-Germer模型，开发了偏振视景目标探测仿真软件，给出仿真软件的设计思想和软件框架。介绍了偏振双向分布反射函数模型，给出其偏振形式的Stokes表达式并进行数值仿真分析。给出了两种目标模型分别赋予两种不同表面材质时在440nm和600nm波长辐照条件下的4组偏振仿真实验及偏振图像的灰度直方图，并进行比较和分析，结果表明: 基于Priest-Germer模型的偏振仿真软件对目标、辐照波长、材质具有较高的敏感性，能够提供较好的分辨和识别能力。

深入研究了随机激光等效腔的局域化特性, 引入了外部光反馈下激光器的理论分析速率方程, 设计了磁旋光晶体的光隔离器件实现随机激光器的改进。采用的Nd:YAG激光器的实验结果验证了改进激光器可以降低散射损耗, 实现紫外激光的方向性输出。 FDTD仿真结果进一步表明波导的TE模的光增益近似是平面波导的两倍; 信号和泵浦强度的耦合在改进波导结构有了明显改进; 输出功率结果证实了结构降低随机激光器的散射损耗。研究结果对于随机激光的应用具有明显的参考价值。

为了探究小功率激光模具自动修复技术, 利用同轴视觉采集系统采集模具的裂纹图像, 结合数字图像形态学细化处理识别裂纹位置信息, 建立了数字图像处理流程, 得到裂纹的轨迹信息, 将裂纹轨迹信息矢量化后,经曲线拟合生成数控代码,导入到数控系统完成激光模具修复。裂纹图像经图像去噪增强、形态学细化等处理后, 能够有效地得到裂纹中心线, 将裂纹位图矢量化后转为DXF文件格式,通过CAM软件生成数控加工代码。结果表明, 该方法加工精度达到0.0368mm,满足模具修复的精度要求; 通过图像形态学细化处理技术可以实现激光模具自动修复。这对激光加工设备实现自动化和智能化提供了理论支持和技术基础。

深入研究了在1 550和1 330 nm波长条件下光纤传输中机械对准误差导致的损耗问题。MATLAB仿真结果表明：高阶模比低阶模有更严重的衰减, 单模光纤横向对准误差是最严重的损耗因素;较大的数值孔径时角度对准误差导致的耦合损耗减小, 而在数值孔径一样时匹配液折射率越高耦合效率越低, 这与端面间隙导致的损耗影响相反。文中的研究对于光纤通信的稳定性发展具有一定的理论和实际意义。

采用高温固相法成功合成了新型BaMoO4:Pr3+黄绿色荧光材料，并对其晶体结构、形貌和发光性质进行了研究。X射线衍射(XRD)测试结果表明在1300 ℃制备的样品具有白钨矿类结构晶体，样品的形貌在扫描电镜(SEM)显示下呈不规则外形。荧光样品激发光谱由强的电荷迁移跃迁(CT)带和Pr3+离子的特征激发峰组成，主激发峰位于447 nm(3H4→3P2)、472 nm(3H4→3P1)和485 nm(3H4→3P0)；其发射谱峰分别位于527 nm(3P1→3H4,5)、542 nm和551 nm (3P0→3H5)、596 nm(1D2→3H4)、614 nm(3P0→3H6)和642 nm(3P0→3F2)，最强发射峰位于642 nm处。获得Pr3+的最佳掺杂摩尔分数为0.2%~0.3%。研究表明: BaMoO4:Pr3+是一种有望应用于蓝光发光二极管(LED)有效激发的黄绿色荧光粉材料。

采用共沉淀法成功制备了新型黄绿色荧光粉Ca1-xWO4xPr3+(摩尔分数x=0.1%, 0.3%, 0.5%, 0.7%)。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱等测试手段进行了结构、形貌和光致发光研究。结果表明：黄绿色荧光粉CaWO4:Pr3+具有四角白钨矿类结构,空间群为I41/a，其表面形貌较规则、粉粒大小为5～20 μm。CaWO4:Pr3+可被487 nm蓝光有效激发，其发射光谱由一系列锐谱组成，分别位于530 nm(3P1→3H5)、547 nm、555 nm(3P0→3H5)、602 nm(1D2→3H4)、618 nm、637 nm (3P0→3H6)和648 nm(3P0→3F2)。当摩尔分数达到0.5%时样品光致发光最强。样品的色坐标为（x=0.39，y=0.55），表明所发光为黄绿光。为了更好的理解CaWO4:Pr3+的荧光谱，建立了包括4f2电子组态的自由离子和晶体场相互作用的91×91阶能量哈密顿量矩阵，在理论上合理地解释了Pr3+离子在CaWO4晶体中四角(S4)Ca2+晶位的光谱数据，所得理论值与实验结果吻合较好。