为了提高腔体器件电磁特性的计算效率,基于压缩感知理论,提出了一种时域不连续伽略金快速求解方法。该方法采用节点基函数和蛙跳策略对麦克斯韦方程进行时空离散处理,并在电磁场迭代更新的初始阶段,采用传统方法对区域内的所有单元进行循环计算。当电磁波布满整个区域后,将所有单元视为整体进行全域求解。首先,针对全域质量矩阵,按行进行随机抽取以构建欠定方程;其次,将少量的前时间步结果作为先验知识,以构造待求场值的稀疏变换;最后,利用恢复算法求解欠定方程,从而实现腔体器件电磁特性的快速分析。

针对太阳能电池片微弱缺陷难以检测的特点,提出一种基于小波域信号突变点捕捉的缺陷检测法。该方法基于一维离散信号,在小波域逐列对图像进行突变点检测,实现了对信号突变点的捕捉,并采用能量重心法对其进行校正,获得了缺陷图像所对应的正常背景,最后对原图像与恢复后的背景图像作简单的代数融合,以凸显缺陷区域。实验表明,该方法对太阳能电池片的多种表面缺陷检测具有有效性。

研究一种准确、有效的数值方法是现代纳米器件建模和优化的重要目标之一，而分析大多数纳米器件特性的起始点是确定器件的本征值和本征态。提出了一种 新算法—高阶辛时域有限差分法(Symplectic finite-difference time-domain, SFDTD(3,4))，求解含时薛定谔方程。在时间上采用三阶辛积分,空间上采用四阶差分格式, 建立了针对含时薛定谔方程数值求解的高阶辛时域有限差分算法。将高阶辛算法SFDTD(3,4)用于一维量子阱中盒中粒子和一维谐振子的仿真中，实验结果表明SFDTD(3,4)法 比传统的时域有限差分算法以及高阶时域有限差分算法更加准确，适用于对纳米器件本征问题的长时间仿真。