针对图像跟踪仪测量精度随外界因素发散的问题，提出了基于自准直仪的图像跟踪仪检测方法。利用图像跟踪仪背部的基准镜和自准直仪超高的角度测量精度，实现了图像跟踪仪测量精度的快速标定检测，测量精度为2.5″。实验结果表明，图像跟踪仪的测量精度会随环境应力而改变，且基于自准直仪的图像跟踪仪检测方法可以实现对其精度的测量。

局域表面等离激元共振是金属纳米粒子表面的自由电子在光子作用下发生集体震荡而产生的一种共振现象。 提出了一种方体及环/盘阵列结构, 该结构主要由左侧单圆环和右侧方体及偏心圆环盘组成。 利用时域有限差分算法(FDTD solutions)对该结构进行了光学性质的探究。 仿真结果表明, 当线性偏振光入射到金属表面时, 在结构中激发局域表面等离子体共振现象, 表现出明显的共振效应, 在600～1 700 nm范围形成了不同位置的共振谷。 通过对结构电场电荷仿真图的对比分析, 发现共振谷是由圆环内所激发的偶极共振模式与方体及环/盘激发的四偶极共振模式相互耦合杂化产生的混合等离子共振而形成的。 当调整金属结构的各项参数时, 金属纳米颗粒之间的局域表面等离激元共振会因电场耦合效应发生改变, 因此法诺共振的产生对于金属结构的各项参数有着极大的依赖性(如左圆环直径L、 右圆环直径R, 结构高度H, 左圆环到方体的距离D等), 通过对结构各项参数的改变, 可以实现对结构共振谷波长位置和共振强度的有效调控, 达到对结构光学性质可控的目的。 由于该结构具有独特的非对称性, 进一步探究了入射光源偏振方向(即电矢量与x轴的夹角)对结构的共振谷波长位置以及共振强度的影响。 结果表明, 随着光源偏振角度的增加, 共振谷J2处的波长位置出现明显的红移现象。 但当偏振角度为90°时, 共振谷J3处不能产生法诺共振现象。 由此, 可以通过改变光源的偏振方向来实现对该结构的光谱的共振强度及共振波长位置的调控。 更为重要的是, 该结构对周围的环境折射率有着较高的敏感度, 最高可达755 nm·RIU-1, 传感的品质因数(figure of merit, FOM)为18.4, 该结构在环境折射率等生物传感器及微纳光子器件方面有着潜在的应用前景。

提出一种多圆孔周期性银膜阵列结构,并利用时域有限差分算法探究该结构的光学特性。计算结果表明,当线性偏振光入射时,该结构表面激发出表面等离激元,且纳米孔间产生了局部表面等离子体共振,使得该结构的异常透射增强。针对这一现象,通过对中心孔与边孔所呈角度、入射光偏振角度、结构参数(中心孔直径、边孔直径、结构厚度、边孔与中心孔的间距)的调控来实现结构光学透射属性的优化。此外,分析所提结构在不同环境折射率条件下透射峰的变化规律, 发现该结构也对周围的环境折射率具有较高的敏感度。因此该结构在表面等离激元滤波器和折射率传感器中具有广泛的应用前景。

针对传统方法在提取城市不透水层中的许多局限性，采用两种非线性光谱混合分解模型，包括混合调谐匹配滤波和多层感知器神经网络，通过混合像元分解获取城市不透水层.混合调谐匹配滤波利用用户选择的端元，通过最大化端元响应并减少未知背景信息的影响，进行局部分解端元.多层感知器由多个感知器组成，能够很好的进行非线性学习.对Landsat TM遥感影像进行最大噪声分离，使其转换到另外一个特征空间.利用新生成数据集的前三个成分(占90%以上信息量)进行纯净像元提取，并利用N维可视化分析器寻找出四个进行分解的端元：植被、高反射率地物、低反射率地物和土壤。不透水层则由高反射率和低反射率两个分量估算而成。对不同模型提取的结果，利用QuickBird多光谱图像评价其准确性.实验结果表明人工神经网络的精度最高，即非线性光谱混合模型同样可以有效地提取不透水层，精度甚至优于线性模型.