为了实现红外吸收波长的主动调控，提出一种Ge2Sb2Te5(GST)相变材料的可调谐金属/介质/金属(MDM)型近红外光学超构表面吸收器。首先，采用时域有限差分(FDTD)法对器件的吸收性能进行仿真分析；然后，根据电场分布特点分析了吸收器等离子体震荡吸收的物理机制。仿真结果表明：当改变GST的晶化分数时，所提吸收器实现了吸收峰中心位置从1.17 μm偏移到1.8 μm，偏移宽度为630 nm，吸收器在通信波长为1.55μm时可以实现高-低吸收率的转换。

高铁提速受多方面因素制约, 其中弓网离线对受流质量影响很大。 在滑动接触模式下, 受电弓与接触网的磨损均很严重。 弓网离线产生的电弧是造成接触网和受电弓磨损的主要原因之一。 电弧温度高, 还具有电离特性, 因此一般的传感器无法置于电弧中测量。 光谱分析法在研究弓网电弧的温度及电子密度方面具有明显优势, 基于此可进一步寻找耐磨损的新材料或者灭弧方法。 因接触网使用铜合金材料, 故选取铜元素特定光谱作为研究对象。 采用Boltzman作图法, 通过实验测得弓网电弧的光谱信息, 进而计算电弧通道的温度。 结果表明, 由于单次电弧持续时间短又受弓网相对运动的影响, 其温度并不很高, 且电弧温度随着电弧持续时间的增加而增加。 采用盲目反卷积的方法求解307.92 nm谱线的Stark展宽, 再根据Stark展宽求得电弧的电子密度, 结果表明弓网电弧通道的电子密度和其他种类电弧电子密度在同一数量级上; 说明电弧引起的粒子电离效应明显。 由此可知光谱法在电弧温度及电弧电离特性的分析中是较为方便和准确的。

提出了一种基于方位角调制的LED道路照明灯具的配光设计方法。选择型号为OSLON SX的大功率LED作为光源，利用16颗LED建立了4×4阵列LED灯具的光学模型。通过改变每一排LED的方位角控制了接收面上的光照度分布。研究表明，当LED阵列上下部分分别倾斜±30°时，接收面的光照度最均匀。

高精度、 快速非接触的平板玻璃零件的几何参数测量, 已成为相关生产领域的主要问题, 也是激光光谱学的一个重要应用方向。 平板玻璃零件几何参数的准确检测不仅有助于加工工艺的改进和产品装配精度的提高, 还可以实现按参数分档管理。 为实现微型石英敏感平板玻璃零件参数的精密测量, 提出了一种基于激光与视觉图像处理技术的多参数测量方法, 设计了由自适应同轴视觉检测单元和激光视觉厚度测量单元构成的测试系统。 为了保证其中的半导体激光器LD（laser diode）能提供稳定的光源, 设计了一种恒功率驱动控制系统。 在亚像素图像处理中给出了改进的亚像素边缘定位算法, 实现了二次曲线特征边缘亚像素精确定位。 利用检测出的曲线边缘点数据, 通过定义一个新的误差函数并最小化, 可以计算出微型石英敏感平板玻璃零件参数, 从而实现图像特征参数的精确提取。 在实验室条件下进行微型石英敏感平板玻璃零件几何参数的检测试验, 测量结果的平均偏差优于2 μm。 该方法稳定性好, 测量精度高, 满足微型石英敏感平板玻璃零件参数检测的精度要求。

三维复制人工耳和打印手枪把激光三维复制技术推向新的一页。 激光三维扫描是激光应用中一个新兴的重要领域, 在三维复制中扮演着无可替代的角色, 其复制精度在目前所有复制技术中是最高的。 而重现度标志着复制结果与复制对象几何形状上的一致程度, 是激光三维复制最重要的指标。 分析了激光三维复制的误差, 得出激光扫描的点云数据处理是减小误差、 提高重现度的关键所在的结论。 主要创新点在于, 在传统蚁群算法的基础上, 将提出理性优化蚁群算法应用于激光三维复制中的数据处理。 经计算对比发现, 有效减小了复制的误差, 提高了复制的重现度。

发光二极管(LED)因其低功耗、 低成本而被广泛应用于大型文字、 图形和图像的显示, 通过调节红、 绿、 蓝LED发光的亮度可产生不同显色指数的彩色图像像素。 但是LED发光光谱会随环境温度的变化产生漂移, 从而对显色性能产生影响。 用驱动电流的变化模拟环境温度的变化对三基色LED的光谱漂移进行了测试, 分别得到了三基色的漂移特性, 提出了单色LED光谱漂移方程及三基色光谱漂移方程组。 通过研究不同驱动电流下基色LED的光谱漂移, 得到了相应的光谱漂移率。 通过分析人眼对颜色宽容量的大小, 以及基色LED的最大漂移波长, 得到了只有红色LED的色差会影响显示屏显色性能的结论。 该研究为彩色LED工程实践中反馈控制消除由基色漂移造成的显色色差提供了一定的理论依据和实验支持。

针对传统的惯性／天文组合定位定向法不能有效修正惯性导航系统传感器误差所造成的导航误差，研究了一种新的惯性／天文组合导航方法。利用天文导航系统的量测，在初始对准后估计并补偿加速度计偏置误差，在组合导航过程中闭环修正陀螺漂移误差，进而提高组合导航的姿态、速度及定位精度。仿真结果表明了该方法的有效性，并通过与传统组合方法仿真结果的比较，证明了此方法的优越性。

为了满足军用机载平台导航系统对自主性、抗干扰、长航时、高可靠性的要求，设计了一种机载／天文组合导航系统。该系统以激光捷联惯导系统为核心，辅以自主性高、可靠性高的天文导航系统。试验表明，采取一定的技术措施，定位精度有望达到500m，定向精度有望达到30″。