利用光纤熔融拉锥技术，对一种中心对称、具有较大芯间距的多芯光纤进行了优化。融锥后的光纤具有倏逝场强、传感灵敏度高的特点，但由于其柔韧性差难于用作弯曲传感测量。本文设计了一种柔性传感器，使优化后的融锥光纤可用于弯曲传感测量。利用超模耦合理论对优化后多芯光纤传感器的透射谱进行了分析，并对其弯曲传感特性进行了实验研究。实验结果表明，该柔性融锥光纤传感器的干涉条纹与弯曲曲率有很好的线性关系。优化后的融锥光纤弯曲传感器的灵敏度为2.90 nm/m^-1。

超级高性能(I.H.P.)SAW器件因具有优异的品质因数(Q)值及温度稳定性而备受关注。为用于宽带滤波器的研发，对双层结构(Cu电极/Y旋转5°切LiNbO3压电层/SiO2功能层/Si衬底）的I.H.P. SAW基底结构设计进行了研究。考虑质量加载效应，结合电极与压电层界面上的应力与自由电荷分布特点，采用精确的有限元/边界元法(FEM/BEM）理论进行研究。利用多层结构的连续性边界条件，计算多层复合格林函数以及谐振器导纳值，寻求谐振点与反谐振点之间最大频率差以优化基底结构尺寸。计算结果表明，对金属化比为0.5，结构周期(λ/2）为2 μm的器件，当功能层、压电层、电极层厚分别为0.15λ、0.2λ、0.037 5λ时，谐振频率点为880 MHz，反谐振点为1 018 MHz，由此可获得138 MHz的最大频率差。此结论为应用于宽带滤波器的I.H.P. SAW器件的设计提供了指导。

千禧番茄营养丰富且酸甜可口, 不同千禧番茄品种的风味和营养价值均有明显差异, 尤其是番茄红素、 柠檬酸、 维生素C和氨基酸含量的差异较大。 传统人工分类方式效率低、 主观性强、 误检率高等问题亟待解决。 为筛选综合营养价值高且风味佳的千禧番茄品种, 实现千禧番茄快速准确分类, 提出了基于千禧番茄光谱特征的分类模型构建及GWO优化SVM算法研究, 以期解决千禧番茄自动化分类问题。 以四个品种千禧番茄作为研究对象, 试验样本240个, 将其按2:1比例划分为训练集160个和测试集80个样本, 利用可见-近红外光谱采集系统获取350~1 000 nm范围内的千禧番茄反射强度, 经光谱校正得样本反射率; 为增强信噪比, 截取481.15~800.03 nm范围内的光谱波段作为有效波段。 由于数据采集过程受无关信息干扰影响建模效果, 故将平滑点数设置为3进行Savitzky-Golay(SG)平滑预处理。 预处理后采用连续投影算法(SPA)提取特征波长变量, 优选得到11个特征波长反射率作为输入矩阵X, 预设样本变量1, 2, 3和4作为输出矩阵Y, 利用支持向量机(SVM)建立SPA-SVM千禧番茄定性分类模型, 训练集和测试集平均分类准确率分别为59.38%和48.75%; 在此基础上, 引入灰狼优化算法(GWO)对训练集160个样本训练, 寻求SVM最优惩罚系数(c)和核函数参数(g), 根据模型训练结果对测试集80个样本预测, 建立SPA-GWO-SVM千禧番茄分类模型, 训练集和测试集平均分类准确率分别为100%和81.25%。 研究结果表明: 经灰狼算法优化后的支持向量机模型性能明显提高, 其中训练集和测试集平均分类准确率分别提高了40.62%和32.50%, 灰狼优化算法可用于提高支持向量机的分类性能, 实现对千禧番茄品种的分类。 本研究为千禧番茄及其他果蔬快速准确分类提供了新的思路和方法。

太赫兹天线是太赫兹探测器的关键组成部分, 可以协助太赫兹探测器更加精确、更加快速地探测到太赫兹信号。主要针对所研发的分形蝶形天线尖端效应进行了深入的研究。设计了一款工作频率在0.1~2 THz之间的分形蝶形天线。该天线在0.6 THz频率下谐振, 其回波损耗最小可达到-15.89 dB, 最高增益为6.87 dB。所展示的谐振分形蝶形天线经过优化后, 可在弓尖(尖端)产生高度增强的局域场。借助这种高度集中的能量耦合效果可以有效地提高太赫兹探测器的性能。

在不同氧气流量下，采用双靶射频磁控共溅射的方法在蓝宝石(α-Al2O3)基底上制备得到系列掺Cr的Ga2O3(Ga2O3∶Cr)薄膜，详细研究了薄膜在900 ℃退火前后的结构和光学性能。结果表明，未退火的Ga2O3∶Cr薄膜为非晶结构，其发光主要位于蓝绿波段。经900 ℃退火后，薄膜的结构由非晶变为多晶，且在近红外波段观测到了来源于Cr3+掺杂的发光。退火后的薄膜结晶质量和近红外发光均与氧气流量密切相关，而其光学带隙不受氧气流量的影响。在所研究的氧气流量范围，4 mL/min氧气流量下薄膜的近红外发光强度最强，这与此条件下薄膜结晶质量较好以及Cr3+替代Ga3+的数量较多有关。以上研究成果可为制备高质量Ga2O3∶Cr薄膜提供参考。

将表面配体改性的CdSe/ZnS量子点(Quantum dots)和光刻胶混合, 进而采用光刻工艺在InGaN/GaN蓝光Micro-LED上实现了最小尺寸为3 μm的高分辨率、高光效的量子点颜色转换膜层。同时系统研究了不同厚度和混合比例的量子点膜层的吸收/发射光谱及光致发光量子产率(PLQY)。为优化光转换效率, 量子点膜层中加入了TiO2散射粒子以提高蓝光的吸收效率。更进一步地, 经过设计引入分布式布拉格反射镜(DBR), 使得未被吸收的蓝光光子回弹到量子点转换膜层, 这不仅提升了蓝光吸收效率, 也增强了转换色彩的饱和度。同时采用了热激发方式来提升量子点的光致发光量子产率。为得到更高的显示对比度和色彩饱和度, 引入黑色光阻矩阵来削弱临近图形之间的颜色串扰。实验结果表明, 该量子点膜层可以用光刻技术实现高分辨率、高光效的颜色转换图层, 为单片全彩化Micro-LED显示的发展提供了新颖可靠的技术路线。

高压输电线的弧垂是线路设计和运行的重要指标，关系到线路的运行安全，必须控制在设计规定的范围内。输电线弧垂测量是国内外电力部门和研究机构的重点研究内容。基于毛细管光纤设计了一种新型的高压电线弧垂传感器。该传感器具有模场面积大、抗电磁干扰能力强、可实时在线监测的优点。实验结果表明，当传感器的弧垂曲率半径小于15 cm时，监测灵敏度为2.552 dB/cm，线性相关系数为0.9635。传感器的弧垂曲率半径越小，弯曲程度越大，毛细管光纤传感器的灵敏度就越高。该实验现象与理论分析结果相一致，验证了其在实际应用中的可行性。