2019年新冠疫情席卷全球，给人类社会带来了巨大的影响和经济损失。AlGaN基深紫外发光二极管（DUV-LED）作为新型高效消杀器件，引起了学术界广泛的研究，其中，深紫外透明电极对提升深紫外LED的光电性能至关重要。采用一种新型的高透明度（>90%）铜基核壳结构金属纳米丝（Cu@metal NSs）电极，实现深紫外LED光输出功率近一倍的提升。基于深紫外LED的阵列排布及配光优化，集成制造了180 mW深紫外LED消毒灯模组，经生物实验验证，对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的灭活率大于99.99%。更重要的是，高功率消毒器械对新型冠状病毒表现出大于99.9%的灭活性能。本工作有望推动未来新型结构的深紫外发光器件制造及其高效消杀应用。

为解决声表面波(SAW)谐振器的频率温度特性呈非线性的问题, 该文提出了一种利用两个SAW谐振器来设计具有线性输出的SAW温度传感器的方法。根据该方法设计了两个基于硅酸镓镧压电基片的SAW温度传感器, 每个传感器由两个不同的SAW谐振器串联而成。实验结果表明, 两个SAW传感器在室温~300 ℃的宽温度范围内均表现出很好的线性度。这种简单有效的设计方法具有实现宽温度范围测试的能力, 可推广到其他具有较大二阶温度系数的SAW温度传感器的研发中。

为了能够预知空间低温光学系统成像质量, 提出了一种高精度测试低温真空环境下F数小、后截距短的光学系统波像差的方法。首先, 分析设计测试光路, 对低温光学系统、干涉仪以及平面镜等进行布局, 为波像差测试做好准备工作; 然后, 对低温真空标准透镜、标准平面镜、窗口玻璃等关键部件进行分析与设计, 测试时作为系统误差项扣除; 最后, 调试测试光路, 分别得到常温常压和低温真空环境(低温温度为100 K, 压强为1×10-4 Pa)下光学系统波像差。通过精度验证实验表明, 测量值与标准值偏差为0.010λ(λ=632.8 nm), 差别很小,证明了该测试方法的可行性。解决了光学遥感系统特别是F数小、后截距短在低温真空环境下波像差难以高精度测试或无法测试的难题。

激光威胁告警是一种用于截获、测量、识别、定向敌方激光威胁信号并实时告警的光电侦察技术, 是光电对抗技术的重要组成部分。激光威胁告警器能够快速、可靠地识别激光威胁信号, 确定威胁源特性和精确方位, 判明威胁等级, 并迅速产生告警信号, 使光学载荷或卫星有足够的时间采取相应的防御措施, 保护系统免受激光的致命攻击。本文对卫星激光威胁告警技术进行了探讨, 提出了一种基于位置敏感探测器(PSD)的激光威胁方位探测方法。研究结果表明, 这种体制的告警技术对于脉宽50 ns以上的激光脉冲, 可在±1°范围内, 获得优于1 mrad方位分辨力; 而且可以通过光学镜头设计, 扩大接收视场, 满足卫星光学载荷或卫星平台的告警视场需求。

室内甲醛气体浓度低,降解难度大。介绍了纳米二氧化钛(TiO2)光催化氧化降解室内甲醛气体的原理,详细探讨了提高光催化降解甲醛效果的方法,包括: TiO2催化剂改性;选用吸附性强的催化剂载体;提高光利用率;超声辅助催化和等离子体耦合。并对TiO2在可见光下催化降解室内甲醛的研究方向进行了进一步的展望。

考虑到激光加热过程中电子和晶格之间的不平衡传热特性，将格子波尔兹曼方法(LBM)和双温度模型结合起来，建立了1个两步LBM方程，并用此方法对纳米薄膜在短脉冲激光照射过程中的热响应特性进行了模拟研究。分析了照射过程中薄膜内温度随时间及空间的变化规律；探讨了激光强度以及薄膜厚度对金属薄膜热响应的影响。研究结果表明，在照射过程中晶格温度的改变相对于电子温度的变化有明显的滞后效应，并且计算得到的电子温度响应及破坏阈值和实验结果吻合较好，说明所提出的两步LBM方程能够较好地描述激光照射过程中电子和晶格的不平衡传热现象。通过研究还发现，随着激光能量的增强以及薄膜厚度的减小，薄膜表面电子和晶格温度都有明显的升高，且电子和晶格温度达到稳定的时间均有所延迟。

采用耦合双温度模型的分子动力学方法对飞秒激光照射金箔的传热过程进行了模拟研究，利用序参数法对固相原子和液相原子进行了区分并获取了固液界面的位置及温度随时间的变化规律。在此基础上探究了激光能流密度对熔化过程的影响。结果表明，随着激光能量的吸收及传递，金原子逐渐由面心立方的规则排列变为无序的松散排列，固液界面随时间逐步向金箔底部移动，金箔体积不断变大。当激光能流密度较小时，金箔未完全熔化，且熔化发生时刻较晚。激光能流密度越大，金箔熔化越早越快，熔化深度也越大，固液界面处温度也越高。

采用双温度模型，对飞秒单脉冲激光照射下金膜的烧蚀过程进行了研究，通过界面能量平衡方程成核动力学方程和气体动力学定律对烧蚀过程中的固-液以及气-液界面进行了追踪。对考虑非傅里叶效应的双重双曲线两步(DHTS)模型和抛物线两步(PTS)模型的模拟结果进行了对比研究，并分析了激光和金属薄膜参数对烧蚀过程的影响。结果表明：对于飞秒激光烧蚀过程，DHTS模型的模拟结果比PTS模型的模拟结果更接近于实验数据,相同条件下DHTS模型得到的熔化以及烧蚀深度会明显高于PTS模型得到的结果；激光能量密度越大，激光脉冲宽度越小激光烧蚀的深度越深，而薄膜越厚烧蚀越弱。

对两个纳米颗粒受超短激光照射时表面吸收光强的分布情况进行了研究.基于米散射理论和蒙特卡罗方法建立程序来模拟和追踪光子的运动轨迹,米散射理论主要用于确定光子的散射方向,运用兰贝特定律和解析解对模拟结果进行验证.通过对比材料为金和黑体时双颗粒的光强分布发现,颗粒的散射和激光照射宽度的增加会使颗粒相邻处的光强增大,颗粒底部的光强主要取决于颗粒的反照率大小以及散射光强的分布情况.