在强背景下的窄线宽激光回光探测研究中, 采用光谱滤波的方式可以滤除背景光, 提高探测系统的信噪比; 对于光栅滤波系统而言, 考虑到信号光经过大气信道传输后会引起波前相位畸变, 而这会对系统的滤波性能产生一定影响, 故而有必要对其进行深入研究。针对光栅光谱滤波在激光大气传输探测方向的应用, 从激光大气传输理论和光栅衍射原理出发, 建立了光栅在入射光场为大气扰动光场时的光谱光强分布仿真模型, 分析了大气相干长度以及系统结构参数对系统性能的影响, 给出了光栅光谱滤波技术系统及大气适用条件, 当大气相干长度r0>0.05 m时, 得到了亚纳米级的光谱滤波线宽(半峰全宽FWHM为0.3 nm), 有效光谱的透射率也超过了0.90, 并通过大量仿真实验进行了验证。

基于双多层介质膜衍射(MLD)光栅的超窄带光谱滤波系统可以获得普通窄带滤光片无法实现的亚纳米级超窄光谱滤波宽度, 利用该系统有望极大地提高激光回光探测系统的信噪比和抗干扰能力。设计了一套基于双MLD色散补偿光栅的超窄带光谱滤波系统, 使用CODE V软件对系统像差进行理论仿真, 发现系统像差可忽略不计; 使用Matlab软件对系统的滤波线宽和有效能量透过率进行理论仿真, 为解决实际滤波问题时, 根据实际需求选择最优系统结构参数提供了较完整的理论基础。最后, 在实验室采用国产多层介质膜光栅, 在1064 nm中心波长段, 成功将光谱半峰全宽(FWHM)为0.3 nm的入射激光转换为光谱FWHM为0.03 nm的出射激光。

为获取2013年HJ-1B/IRS热红外通道(B08)绝对辐射定标系数，以TERRA/MODIS为参考传感器，以青海湖为研究区域，采用双通道差分模型进行交叉定标。对比分析不同观测角度、成像时差对定标精度的影响，结果表明，参考传感器观测角度30°以内、成像时差1 h左右交叉定标条件最佳，且回归拟合的定标系数精度最高。通过采用2013年10月26日宁德附近海域星地同步实验数据进行精度验证，结果表明，此定标系数得到的表观辐亮度误差在0.02 Wm^-2μm^-1sr^-1 以内，表观亮温误差在0.15 ℃以内。同时，通过与历年辐射定标系数(2008~2012年)进行对比，所得定标系数精度分别提高98.50%、98.24%、90.21%、20.87%和98.31%。总之，此文定标系数精度较高、结果可靠，可应用于IRS B08通道。

阐述了一套基于频域技术的新型近红外光学乳腺成像系统.与本实验室曾经研制过的多光源、多探测器样机相比,此系统采用单光源、单探测器,因而从根本上避免了多通道成像系统中各路之间不匹配的现象,并简化了结构,同时降低了成本.仿体实验和临床实验结果证明,本系统具有较高的灵敏度和分辨率,可能成为一种行之有效的乳腺癌检测方法.

研究了两种基于梯度的优化算法用于连续波近红外光断层成像的情况.分析了现有优化算法存在的收敛速度慢,空间分辨率低等缺点的产生原因.为减少计算量并提高重构精度,采用了一种空间位置加权的基于梯度的优化算法.仿真结果显示空间位置加权的优化算法可有效地用于连续波近红外光断层成像.