针对低轨卫星激光通信中空间碎片可能造成的星间链路中断问题，提出一种方向增强的链路状态路由算法。首先搭建了卫星通信的网络拓扑结构，对空间碎片的运动模型和卫星的运动模型进行联合建模仿真，得到卫星与碎片的相对位置并进行星间可见性分析，提出了方向影响因子和方向增强指数，结合星间链路距离及传输时延综合考虑链路代价，从而选择合适的传输路径方向，依次在每个卫星节点对间进行最小路径选择，并以路由跳数为评价指标。仿真结果表明，在有空间碎片存在的环境中，所提算法能够在不牺牲通信质量的前提下，实现路由跳数相比Dijkstra算法降低14%，传输时延相比Dijkstra算法减少17%。

提出了一种结构简单的广角稳定太赫兹可调谐超表面吸波器，利用液晶材料电可调谐的性质，实现超表面吸波器吸收频率的调谐。利用液晶材料介电常数张量进行材料建模，模拟了液晶材料的各向异性特性。为了提高设计效率，得到良好的吸波性能和可调谐性能，利用粒子群算法对超表面吸波器单元结构进行了逆向设计；并对设计的超表面吸波器特性进行研究。结果表明，利用粒子群算法可以高效地逆向设计出性能良好超表面吸波器，当对吸波器施加的电压在0~10 V范围内连续调谐时，实现了TE模式吸波频率在404.4~444.4 GHz范围内连续可调谐，频率可调谐性为9%，吸收率大于99%；TM模式吸波频率在404.4~425.4 GHz范围内连续可调谐，频率可调谐性为4.64%，吸收率大于99%；当斜入射角度为60°时，吸收率仍大于94%，具有大角度入射稳定性和吸收频率稳定性。本文设计的太赫兹超表面吸波器具备高吸收率、大频率可调谐性、广角稳定性和低控制电压等优点，具有广泛的应用价值。

为了准确测量X射线脉冲星导航中的光子到达时间，提出了一种X射线探测器光子到达时间精度的测试系统，该系统主要由脉冲X射线发生器、任意波形发生器、雪崩光电二极管探测器和时间标记光子计数器组成。系统测量脉冲X射线发生器的控制脉冲信号与雪崩光电二极管探测器测量的输出信号之间的时间延迟，研究时间延迟的分布情况，该分布的标准差可以反映被测探测器的光子到达时间测量精度。实验结果显示，雪崩光电二极管探测器输出信号相比控制信号的时间延迟约9.03 ns，标准差为2.23 ns，即雪崩光电二极管探测器的光子到达时间精度为2.23 ns，表明其能够实现对X射线单光子的快时间响应与高精度标记。

针对自由空间光通信中大气湍流造成涡旋光束相位畸变，导致通信系统性能下降的问题，提出一种基于残差注意力网络的自适应光学波前复原方法。为防止神经网络的退化现象，首先采用残差网络作为主干网络，并在此基础上构建多尺度残差混合注意力网络结构，用卷积操作将光强图像转换为特征图向后传播；其次通过不同尺度的卷积核来分布式提取特征，利用注意力机制提高网络对破损光斑特征的识别率，以增强网络表达光强图像特征的能力；最后设计结合现实评价指标的网络损失函数，从而得到符合实际波前像差的Zernike系数。在不同大气湍流强度条件下开展仿真，结果表明，残差注意力网络能快速准确地重构湍流相位，复原的残余像差的波峰波谷在0.05~0.3 rad之间，均方根在0.01~0.07 rad之间。