生物组织光学参数的无创在体测量是近红外光谱学（NIRS）研究的基础课题之一。在已发展的NIRS方案中，时间分辨测量具备优良的同时反演吸收系数和散射系数的能力，而且近年来该技术的性价比显著提高，获得了更多关注，但其针对分层组织的参数反演在准确性、稳定性和反演速度等方面尚存在一定的局限性。为此，本文提出了一种时域蒙特卡罗模型支持的Nelder-Mead单纯形算法，该算法利用双源探距下的时间分辨漫反射光信号，以循环迭代方式设置不同的基向量，经线性变换后无须求导便可启发式搜索目标函数的最优值，从而实现了高信效度的分层光学参数反演。模拟实验与仿体实验均表明：在组织光学参数反演方面，所提算法的精度优于传统算法，而且该算法具有良好的噪声鲁棒性和临床适应性，为生物组织光学参数的在体测量提供了新方法。

脉冲串飞秒激光在工业精密加工中展现出低热高效的特性，有望为血栓清除技术提供新型解决方案。以动物血凝块为消蚀样本，将脉冲串飞秒激光与高速振镜相结合来搭建实验平台，对样本表面进行单层扫描消蚀，使用三维超景深显微镜对消蚀坑进行观察和记录，并与相同平均功率下的传统脉冲模式飞秒激光的消蚀结果进行比较。结果表明，相比于传统脉冲模式，脉冲串飞秒激光可以提升消蚀效率并降低消蚀阈值，具有良好的临床研发潜力。

通过苯甲酸和1,10-菲啰啉为配体合成Eu(BA)3Phen三元配合物, 并利用静电纺丝技术制备了以聚丙烯腈聚合物为载体的荧光纳米纤维.采用扫描电子显微镜、荧光和绝对光谱测试分别对其微观形貌和荧光特性进行研究.测试与分析结果表明, Eu(BA)3Phen配合物掺杂聚丙烯腈纤维直径约为200 nm, 直径均匀且取向随机.在中波紫外辐射下, 纳米纤维呈现出明亮的红色荧光.随着Eu(BA)3Phen配合物掺杂量的增加, 配体到稀土离子之间能量传递更有效, 使得纳米纤维的发光强度显著增强.在电功率为115.61 mW的308 nm中波紫外发光二极管激发下, 1 wt%、2 wt%和4 wt% Eu(BA)3Phen掺杂聚丙烯腈纳米荧光纤维总的发射光子数分别为25.71×1011、61.50×1011和106.12×1011 cps, 其中Eu3+的5D0→7F2跃迁发射的光子数分别高达15.98×1011、41.21×1011和70.76×1011 cps.纤维中Eu3+在5D0→7F2发射的最大受激发射截面为4.12×10－21 cm2, 呈现出纳米荧光纤维较强的光辐射能力.光谱参数的绝对化表征表明Eu(BA)3Phen掺杂聚丙烯腈纳米纤维光子转换的高效性, 展示了其作为紫外-可见光转换层在柔性太阳能电池增感领域广阔的应用前景.

为提高布里渊时域分析的传感精度,探寻一种相同条件下传感更为稳定、精确的传感光纤,通过实验得到一种布里渊频移与温度拟合线性度约为1的传感光纤.理论上分析了布里渊散射谱线宽度对温度传感测量精度的影响机制,在布里渊时域分析系统实验中分别以普通单模光纤与非零色散位移光纤(G.655)为传感光纤,测出在一定温度变化范围内标定点的布里渊散射谱线宽度和频移值.实验结果表明,非零色散位移光纤的布里渊散射谱线宽度随温度变化比较稳定,具有较高的传感精度.因此以G.655光纤为传感光纤更利于长距离监测场传感精度的提高.

根据大型结构全尺度分布式高精度温度测量要求, 组合应用布里渊时域分析(BOTDA)技术和光纤布拉格光栅(FBG)温度传感技术, 设计了一种由BOTDA分析仪、FBG解调仪、共线传感探头和光开关组成的温度传感测试系统。实验测试证明, 该系统具备大范围分布式温度测量与局部高精度温度测量功能, 而且实现了BOTDA测温技术与FBG温度传感技术的有效互补, 解决了测量范围和测量精度的矛盾问题, 并且具有良好的温度重复性, 达到了预期的设计要求。该共线测试技术方案在大规模结构温度监测中具有广阔的应用前景。