基于人工智能目标识别，设计了一款分辨率高、视场角宽的近距离车载前视天塞型镜头。利用ZEMAX软件，通过控制场曲、畸变等几何像差进行参数优化设计，当设计的镜头像方空间F数为3.4，焦距为6 mm，最大视场角为50°，景深为10 m时，得到空间频率107 lp/mm处的全视场调制传递函数均高于0.65，畸变小于0.305%，满足设计要求。最后对镜头的各项公差进行蒙特卡罗分析，结果表明，公差均在可加工范围内，适合常规生产加工和装配。

为了提高光子晶体光纤的非线性系数，降低色散斜率和制作难度，提出了一种硅纳米纤芯光子晶体光纤，其纤芯和包层空气孔都为圆形。利用平面波展开法进行仿真，研究了硅纳米纤芯直径、包层空气孔直径、晶格常数三个参量分别对色散和非线性系数的影响。通过优化，最终得到零色散波长在1550 nm处，具有高非线性、低色散斜率的光子晶体光纤。1550 nm处光纤的色散斜率低至0.251 ps·nm^-2·km^-1，非线性系数高达1.0×10⁵ W^-1·km^-1，限制损耗为0.39 dB/km。此外，该光纤结构简单、制作方便，在较小的工艺误差下仍能保持较好的性能。

在单圆孔电极液晶透镜基础上进行结构改进,形成双层非对称新型液晶透镜。结合几何光学和液晶理论,利用Zemax模拟并优化该双层结构液晶透镜参数。由Zemax分析可知,在相同的低驱动电压(2.5V_rms~20V_rms范围),0°、3.5°、5°视场角中,双层结构透镜相比于单层结构透镜,可获得更宽的调焦范围,短焦焦距f从19.6172 mm缩小到9.9059 mm;像差显著减小;该光学调制传递函数(MTF)为0.6时,径向分辨率从12.06 lp/mm提高到21.02 lp/mm,提高近一倍,图像解像力和清晰度显著提高,并且高频部分MTF由0.1增加到0.3。最后,实验验证了20V_rms时,双层结构液晶透镜的衍射光斑最小。

液晶透镜是自由3D显示的新器件, 其原理是利用基于向列相液晶指向矢随外加电场作用发生变化的光电特性。本文提出一种简易准确的透镜参数设计和优化方案。以单圆孔结构的液晶透镜为例, 利用光学软件ZEMAX和焦距缩放法对圆孔结构的液晶透镜的参数加以设计并优化。分析液晶透镜的像差, 评价成像质量。结果表明, 优化后的液晶透镜的像差明显减小, 3.5°视场下, 弥散斑均方根半径RMS值由248.118 μm减小到62.192 μm, 为原来的25.1%; 光学调制传递函数MTF值明显改善。最后实验测试验证了液晶透镜阵列的衍射光斑亮度及清晰度均显著提高。

为了实现量子点背光源的白平衡，将红量子点和绿量子点与油墨均匀混合，采用丝网印刷的工艺将混合后的量子点浆料印刷到导光板的下表面，作为导光板的网点，在侧边蓝光LED激发下，使红、绿量子点发光并和蓝光共同复合发光。通过调整优化量子点在混合浆料中的比例和红、绿量子点的配比最终实现白平衡。利用OLYMPUS显微镜、F-4600荧光分光光度计和SRC-200M光谱彩色亮度计对量子点网点导光板表面形貌和光学性能进行了表征和分析。实验结果表明: 当量子点在混合浆料中的质量分数为7%并且红量子点和绿量子点满足1∶12时，能够实现白平衡，CIE 1931色坐标为(0.330 8，0.327 1)，色温为5 588 K，在100 mA的激发电流下亮度可达4.136×103 cd/m2，色域为NTSC的122.4%。

在多视点自由立体显示中, 针对柱透镜光栅参数与显示器像素不匹配造成的串扰问题, 提出利用图像插值的合成方法对图像进行缩放处理。以9视点为例, 提出缩放比例系数k, 实现双线性插值算法的改进。嵌入式样机测试结果表明, 该方法能够满足显示器像素宽度与柱透镜参数的完全匹配, 串扰度从13.55%降低到1.40%, 降低了12.15%, 图像分辨率明显提高, 立体显示效果更好。

提出一种双层交错结构的驱动电极控制液晶分子偏转的可控液晶光栅.利用光刻和镀膜工艺在玻璃基板上制作掺铝氧化锌-二氧化硅-掺铝氧化锌双层交错结构的驱动电极, 采用液晶成盒工艺将制备好的驱动电极基板和公共电极基板组装成液晶盒.与传统单层控制电极相比, 双层交错电极实现了基板的无缝覆盖, 避免了各电极存在的空白区, 使得器件的控制区域变得完整与灵活.光学显微镜测试表明, 掺铝氧化锌第一电极和第二电极的宽度为275.8, 两者之间通过SiO2介质层隔离并相互交错覆盖在玻璃基板上.结合液晶光栅驱动电路, 可控液晶光栅能有效地控制遮光区与透光区的比值, 实现不同3D视差图片在同一套系统中的实时切换播放, 在多视点3D实时切换显示领域有一定的应用前景.

针对集成成像3D显示观看视场范围小的问题和微透镜之间间隙的杂散光干扰导致的显示质量下降问题，提出了适合柔性显示及曲面显示器的曲面针孔/微透镜阵列结构.采用TracePro光学仿真软件对基于曲面针孔/微透镜阵列的集成成像3D显示的记录和重构过程进行仿真，结果显示：在记录和重构阶段，曲面针孔/微透镜阵列可以有效地减少透镜阵列之间杂散光引起的图像质量变差的问题；当记录和重构阶段均用曲面/针孔微透镜阵列时，记录三维物体的视角大，获得重构图像的视场角也相对较高.采用旋转接收屏法获取不同观看视角下的图像质量，当曲面针孔/微透镜阵列的曲面度数为30°时，重构图像质量最好.

文章利用化学镀在碳纤维CNFs表面制备了镍金属纳米薄膜，并对其FED器件场发射特性进行测试。结果证明，碳纤维化学镀镍之后，其场发射特性显著提高。当化学镀时间为30分钟，pH值为4.6时，碳纤维化学镀镍的增重率ΔG/G为49.5%，扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）研究表明，碳纤维CNFs表面覆镀的Ni金属薄膜表面平整、致密。当电压为832V时，出现亮点，当电压为1,456V时，场发射电流强度I为0.65mA。数值计算可得，镀镍碳纤维CNFs的场增强因子β为1,376，是碳纤维场增强因子的4.83倍。

采用化学镀镍对碳纤维(Carbon fibers, CNFs)表面金属化,研究不同厚度的表面金属化碳纤维的场发射性能。实验结果表明,碳纤维表面金属化后体电阻率明显降低,场发射性能显著提高;厚度不同的金属化碳纤维的场发射性能不同。当化学镀时间为30 min,镍金属膜厚约3.25 μm时,碳纤维体电阻率ρ降至1.35×10-4Ω·cm,场发射性能最优,当电压为638 V时出现亮点,电压为1 425 V时,亮度最高达988 cd/m2。