特征检测子是近年来计算机视觉领域的研究热点。在宽基线匹配、特定目标识别、图像及视频检索、机器人导航和数据挖掘等多个领域均得到了广泛应用。为总结特征检测子目前存在问题及指出可能的发展方向, 对比分析了当前普遍使用的特征检测子的鲁棒性与速度。首先综述了尺度不变特征检测子(SIFT)、快速稳健特征检测子(SURF)、二进制稳健尺度不变性特征检测子(BRISK)、定向的基于加速段检测子(ORB)、风式特征检测子(KAZE)以及快速风式特征检测子(Accelerated-KAZE), 然后按照特征检测步骤深入分析了各种影响检测子性能与速度的方法, 最后利用Mikolajczyk 05标准测试图集测定并分析了检测子的复现率与耗时实验。实验结果表明, 快速非线性尺度空间、基于加速段的特征检测子(FAST)与长距离对迭代法的综合性能较好。

提出了一种多波长窄线宽光纤放大器, 其种子光由多个单频激光耦合而成, 所有单频激光波长几乎相等(波长间隔小于1 nm), 频率间隔大于两倍布里渊频移。建立了此类多波长窄线宽光纤放大器的完整理论模型, 分析了放大器中受激布里渊散射(SBS)与种子数目的关系。搭建了双波长和三波长窄线宽光纤放大器, 进行SBS阈值输出功率测定实验。实验结果与理论模拟结果基本一致, 验证了理论模型的合理性; 双波长和三波长放大可以有效抑制SBS效应, 大幅提高放大器输出功率。

相位调制单频激光产生多波长激光具有操作简单、成本低的特点，可有效抑制窄线宽光纤放大器中的受激布里渊散射（SBS）效应。理论研究了波长数目、波长成分相对强度与调制信号之间的关系，当调制频率较小时（如约100 MHz），调制产生的多频激光可以有效提高SBS阈值。实验研究了调制频率为100 MHz的相位调制对高功率窄线宽光纤放大器中SBS的抑制效果。在放大器末端熔接16 m和26.5 m传能光纤的情况下，SBS阈值输出功率分别为相应的未调制时的2.5倍和3.7倍。实验结果表明，利用相位调制可以有效抑制窄线宽光纤放大器中的SBS效应，且抑制效果与系统参数有关，未调制时的SBS阈值越低，效果越好。

多波长放大是能够有效抑制窄线宽光纤放大器中受激布里渊散射(SBS)效应的一种新方法。对其基本理论进行了详细的介绍，并按照波长间隔的不同将其分为大波长间隔和小波长间隔多波长放大两种类型。综述了这两类多波长放大方法在理论研究和实验研究方面取得的重要成果，分析了它们各自在抑制SBS上的优势，指出大波长间隔多波长放大在提高单频激光输出功率方面具有明显优势，而小波长间隔多波长放大在进一步提升高功率光纤激光相干合成系统功率方面具有巨大的应用价值。

搭建了一台全光纤结构的窄线宽高功率掺镱光纤激光器。种子激光的输出功率大于40 mW，线宽窄于100 MHz。采用主振荡功率放大结构三级放大，主放泵浦功率为405 W时得到了334 W的窄线宽高功率激光输出，光光转换效率为82.4%。目前，激光器输出功率仅受限于泵浦功率，增加有效泵浦功率即有望进一步提高输出功率。