为了克服5G移动通信系统中极化码串行抵消(SC)译码算法延迟高、计算复杂度高、硬件结构复杂度高等问题, 基于冻结比特、冻结比特对和冻结区间等方式, 提出了冻结比特设计模式。该设计模式包含基于冻结比特对的译码延迟和计算复杂度的分析方法。通过优先剪枝冻结比特结点的方式, 进一步化简SC译码树, 提高了搜索译码树的速度。码长为1 024的改进流水线树型SC译码器基于FPGA平台实现。实验结果表明, 译码延迟为2.35 μs, 数据吞吐率为435 Mbit/s。与现有译码器相比, 该译码器的译码延迟、数据吞吐率分别优化了9.6%、10.4%。

研究了一种用于塑料光纤阵列等距V形槽散射点加工方法。提出一种重力微压刀刻技术,理论分析了散射点光散射率与提供重力的砝码质量的关系。结果表明:V形槽散射点的光散射率随砝码质量的增大呈3/2幂指数增加。通过建立等距散射点均匀发光模型,理论推导了加工时各散射点所需的砝码质量计算公式。实验验证了V形槽散射点的光散射率与砝码质量的关系并得到了它们的关系曲线。采用通过砝码质量计算公式得到的参数,制作了亮度均匀度高于85%的单根等距散射点侧面发光塑料光纤,以及尺寸为180 mm×101 mm的等距散射点塑料光纤阵列背光板,亮度均匀度为90.9%。实验结果证明了重力微压刀刻技术制备塑料光纤阵列等距V形槽散射点的可行性。

以PS(聚苯乙烯)和PC61BM(\[6.6\]-苯基-C61-丁酸甲酯)为活性材料，通过加入导电性不同的缓冲层材料，优化了阻变存储器件的开关比。制备时分别以金纳米粒子(Au-NPs)、聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT∶PSS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)材料作为器件的缓冲层，得到了开关比可调、存储机制不同的电双稳态器件。测试结果发现缓冲层材料导电性是影响器件开关比的关键因素，当缓冲层材料从绝缘性材料PVP换为导电性良好的金纳米粒子，其开关比从102逐渐增大到105。另外对于不同结构的存储机制，通过电流电压拟合曲线和能带原理图分析，发现缓冲层材料的导电性质及能级匹配是影响器件存储机制的重要因素。

介绍了几种常见的无热化设计方法, 并对衍射元件在无热化设计中的应用进行了重点分析。针对衍射元件在光学被动式消热差系统中的应用, 设计了一种长波红外折衍混合消热差系统。设计的光学系统在－40℃～＋70℃范围内, 实现了消热差和消色差, 像质较好, 而且结构简单、紧凑, 实用性强。

太赫兹光非对称解复用器(TOAD)是一种全光信号处理领域中常用的器件, 其具有响应速度快、可集成、稳定性好等优点。本文提出了一种基于TOAD 的全光时钟倍频技术方案。通过模型仿真，模拟对TOAD 输入直流光，在时钟脉冲前后沿附近会产生双峰输出现象,以此来分析TOAD 的开关特性，研究了控制光能量、开关窗口大小、半导体光放大器增益恢复时间等因素对双峰输出特性的影响。对光时钟信号进行了全光二倍频、三倍频和四倍频的仿真，从频谱上观察，倍频准确，并且在实验上实现了200 Mb/s和1 Gb/s时钟的全光二倍频，与仿真结果相符。

提出利用开关窗口连续可调的太赫兹非对称解复用器(TOAD)实现对归零(RZ)码占空比的调节，分析了半导体光放大器(SOA)载流子恢复时间对伴随窗口的影响。实验上对2.5 Gb/s的RZ码占空比进行调节，实现了由50%（200 ps）压缩到25%（100 ps）和10%（40 ps），以及由25%展宽到50%。进一步研究结果表示，该结构对占空比展宽有上限，但对占空比的压缩上限远远不止实验中的40 ps，如果继续减小开关窗口宽度，利用该结构可以获得更小占空比RZ脉冲信号，实现皮秒甚至亚皮秒窄脉冲。

分析和比较了现有无线射频识别(RFID)中采用的防碰撞算法存在的问题, 提出了一种优化结合二叉树(BT)和帧时隙ALOHA的新的防碰撞算法。提出的算法在阅读器与标签开始通讯时采用帧时隙的ALOHA算法, 当有时隙发生碰撞时采用BT算法对其进一步识别。该算法根据曼彻斯特译码得到碰撞位, 通过估算一帧中可能出现的碰撞情况, 运用数学推导并通过R软件编程计算给出数学期望值。仿真实验显示: 提出的算法充分发挥了两种算法的优点, 其搜索次数、传输时延、吞吐率等重要指标都明显优于ALOHA算法, 尤其是新的防碰撞算法的吞吐率比ALOHA算法提高了近50%。另外, 传输负担的减小还使数据传输的安全性有了更高的保障。

半导体光放大器(SOA)是光信号处理的关键器件，其非线性过程是实现全光信号处理的基础，群速度色散(GVD)直接影响非线性效应的强弱。基于Kramers-Kronig 关系，得到了SOA 群速度色散与增益之间的关系，提出一种通过测量SOA 的增益谱，得到群速度色散的简单易行的实验方法，在小信号输入条件下验证了该方法的可靠性。利用该方法，在1530~1610 nm 波长范围内，测量得到SOA 群速度色散比较平坦，而且随输入光功率和注入电流变化不大，增益峰值波长与零色散波长随注入电流增大而蓝移，随输入光功率增大而红移，且零色散波长大于增益峰值波长。

双波段/多波段融合成像技术受到普遍重视，使得双波段光学系统尤其是可见光/长波红外(VIS/LWIR)成像系统成为研究的重要方向之一。在分析反射式、折反式和折射式双波段成像系统的结构形式以及常用的折射共窗口系统的组成和特点的基础上，针对双波段系统在应用中的欠缺，设计了一款可用于手持式设备的VIS/LWIR共窗口折射望远系统，系统的主要技术指标为：0.6~0.8 μm (VIS)，8~12 μm (LWIR)，VIS=47 mm，IR=58 mm，2ω=9.8°，FVIS=2，FIR=1.3。设计结果符合各项指标，像质在两个波段均满足使用要求。整个光学系统尺寸为51 mm×93 mm×136 mm，结构紧凑，实用性强。

昆虫复眼是一种理想的小型化、多孔径、大视场的视觉系统,具有智能特征,虽然由于每个复眼的孔径尺寸和数值孔径都很小,使昆虫复眼的视力较差,但是其对运动目标却有很高的探测灵敏度,且对光的强度、波长和颜色等都有较强的分辨力。长期以来,人们一直致力于昆虫复眼的特性以及仿生昆虫复眼的研究。对目前常见的复眼类型和现有的各种类型的仿生复眼系统研究进展进行了深入分析,对比了各种类型仿生复眼系统的结构和技术特点,并对仿生复眼系统的发展趋势进行了展望。