为研究再生砂粉混凝土的力学性能及细观损伤, 本文基于Python语言对ABAQUS软件进行了二次开发编程, 建立了考虑骨料、新老砂浆基体和界面过渡区的多相三维混凝土有限元模型, 并通过抗压强度试验验证有限元模型的有效性。结果表明, 本文建立的再生砂粉混凝土细观模型可有效模拟其力学性能和细观损伤情况, 抗压强度实测值与模拟值的误差较小, 不超过10.65%; 再生砂粉混凝土试块破坏整体呈“X”形式, 与试验现象基本一致, 初始损伤出现在界面过渡区处, 然后逐渐发展直至贯通, 随着再生细骨料及再生微粉含量的增多, 其损伤扩展程度更加严重, 并且其力学性能也随之下降。

1 μm波段超快激光器在材料表面改性、材料微加工等有着广泛的应用前景。激光振荡和放大技术能增强谐振腔的模式选择能力，激光增益和补偿器件可以提高激光峰值功率，进一步减小输出激光的脉冲宽度。主要概述了1 μm波段周期量级的超快激光振荡器（纯被动锁模、孤子锁模、克尔透镜锁模）、超快激光放大器（啁啾脉冲放大、脉冲整形、非线性压缩技术），以及1 μm超快激光器的调控器件与系统（激光增益介质、色散调控器件、高阶横模产生以及超快激光智能化控制）的最新研究进展。最后展望了1 μm周期量级超快激光器的发展前景和趋势。

为了优化光纤通信系统色散补偿方案，采用软件仿真的方法设计了一个用色散补偿光纤进行色散补偿的单信道通信系统，利用光纤环形镜的全反射特性使该系统的色散补偿方案得到了优化，补偿效果良好，并节约了成本。对色散补偿及光纤环形镜的工作原理进行了理论分析和仿真验证，取得了系统在2.5Gbit/s和10Gbit/s下Q参量和眼图的仿真数据，分别找出了两个信号速率下的系统最佳输入功率。结果表明，系统在2.5Gbit/s下的最佳输入功率为13dBm，此时Q参量达到了172.88; 系统在10Gbit/s下的最佳输入功率为6dBm，其相应Q参量为45.96。这一结果对实际应用中光纤通信系统的色散补偿是有帮助的。

采用射频磁控溅射，通过传统的紫外曝光和湿法腐蚀的方法，制备了不同电极间距的金属半导体金属(MSM)结构Mg0.2Zn0.8O可见盲光电探测器。研究了器件的暗电流和响应度随电极间距的变化关系，当施加的电压没有达到贯穿电压的时候，暗电流和响应度均随着电极间距的增加而减小，并对其具体的机制进行了研究。

利用变温光致发光(PL)研究了In0.182Ga0.818As/GaAs应变及应变补偿量子阱在77~300 K温度范围内的发光特性。随着温度T的升高，PL峰位向低能方向移动。在应力作用下In0.182Ga0.818As/GaAs量子阱的价带顶轻空穴带和重空穴带发生了劈裂。通过理论计算推导应变随温度变化对InxGa1-xAs/GaAs量子阱带隙能量的影响。在Varshni公式基础上，引入由应力导致的带隙能量变化项ΔEg。带隙能量计算结果与实验数据吻合较好。通过不同温度下光致发光半峰全宽的变化验证了应力随温度变化对量子阱发光峰的影响。

基于熔融拉锥技术研制的3 dB宽带耦合器的光纤环形镜的工作原理,提出了一种新型的具有有源闭合腔装置的光纤光栅传感系统。在用作闭合共振腔端镜的环形镜中写入十个波分复用光纤光栅传感元,利用共振腔中接入的法布里珀罗滤波器,通过控制电压对传感光栅的波长扫描,实现对传感地址的查询。用非平衡的迈克耳孙扫描干涉仪将传感光栅的波长漂移信息变为相移信息,实现传感信号的解调。系统传感灵敏度的实验值为1.5835 °/10-6ε,与理论值(1.6662 °/10-6ε)基本吻合。

为了拓宽光纤耦合器的使用范围,开发光纤耦合器的新功能,采用熔锥技术制作波长敏感耦合器,该耦合器在分光的同时对波长敏感。通过耦合理论验证实验结果,实验数据与理论值相符合。实验中得到波长灵敏度最大值为17.86 ％/ nm的耦合器。采用拉锥工艺制作波长敏感耦合器工艺简单,耦合比峰值对应波长控制易于实现。该耦合器可用于光纤光栅布拉格波长漂移解调。令待解调光纤光栅布拉格波长与耦合器波长灵敏度最大值对应的波长一致,当波长发生漂移时,耦合器输出耦合比发生变化。自制的波长敏感耦合器实现了对布拉格波长为1566.71 nm光纤光栅波长漂移的解调,波长漂移1.80 nm,耦合比变化20.34%。此种解调方式具有光路简单,易于与光纤匹配的优点,可以应用在大型建筑中光纤光栅的健康监测。