采用张量表示和广义三维贝尔基测量的方法, 提出了实现三能级单量子态控制双向量子隐形传态的协议.协议中, 控制者Carol的量子态为任意广义三维贝尔基.选择六粒子纠缠态作为量子通道, 并给出了判断任意六粒子纠缠态能否作为量子通道的必要条件.基于该条件, 借助SO(3)群元素的幺正性, 选择其任意两个元素作为幺正矩阵, 给出了构建量子通道的一般方法.列举了两个具体构建量子通道的例子, 其中Alice、Bob、Carol共同作用, 进行相应的广义三维贝尔基测量和对应的幺正变换, 最终实现了Alice和Bob之间量子态的交换, 从而验证了所提协议的可行性.

针对如何缩短防空导弹系统反应时间的问题, 设计了一种MEMS(micro electro mechanical system, 微机电系统)光开关阵列, 用于控制防空导弹系统各分系统模块之间的信号传输。该光开关阵列由8组双层静电梳齿结构的光开关组成, 每组光开关均控制一个防空导弹系统子模块的通断。根据拉格朗日-麦克斯韦方程, 建立系统的机电动力学模型, 确定质量、弹性系数、电容、气膜阻尼等主要参数。仿真结果表明: MEMS光开关的响应时间为0.627 ms, 稳态位移为4.724 μm, 最大位移为6.801 μm, 将相同阶段的反应时间缩短为原先的1/4。由此可以得出结论: MEMS光开关阵列不仅缩短了防空导弹系统的反应时间, 而且保证了系统的稳定性。

光纤拉曼放大器的带宽、增益及增益平坦度直接影响了光纤通信系统的传输质量.针对这些参数的优化,根据碲基光纤的拉曼增益谱特性提出了一种双泵浦级联碲基光纤的拉曼放大器结构.并推导了实现增益谱平坦时光纤长度和泵浦参数满足的约束条件.经过对拉曼增益谱的5次多项式拟合,更准确地反映了拉曼增益谱的信息,同时也简化了其实现增益谱平坦的条件.通过Matlab仿真分析得到,当两段光纤分别取0.339 km,0.16 km时,其最大增益为17.81 dB,增益平坦度为0.66 dB ,放大带宽为48 nm.该方案为宽带宽、高增益、增益平坦度小的拉曼光纤放大器设计提供了一种新的思路.

通过图像灰度与温度的相关性，可以精确地得到一些领域上难以被测量到的温度。提出了基于红外靶标的图像灰度与温度的相关性分析。以自行研制的红外靶标为研究对象, 采集带有圆形目标孔的红外靶标在不同温度(60~110 ℃)下的红外图像, 再利用Matlab提取不同温度下特定区域的红外图像灰度值，从而确定红外靶标图像灰度与其温度的相关性，得其相关系数为0.962。实验结果表明：红外靶标图像中AOI(area of interest)的平均灰度与温度存在明显的相关性, 当红外靶标的温度发生变化时, 其红外图像灰度也随之发生变化，且两者呈良好的线性关系。基于红外靶标的图像灰度与温度的相关性在造纸厂草料自燃研究、医疗安全、道路施工等方面都有着较好的应用。

为了解决在某些领域温度不易被测量的问题，一些国内外的研究者决定从图像处理领域出发，研究图像与温度的关系。针对这一问题设计出了一种全新的用于分析图像灰度与温度相关性的实验设备，该设备首先通过控制器对温度进行控制，再利用红外相机记录在不同温度（40℃～100℃）下的红外靶标成像图，然后对靶标成像图进行处理，从中提取灰度值，最后通过比较分析出温度在60℃～80℃范围内红外靶标成像图的灰度值和温度值近似呈高度线性关系，得到相关系数为0.931。结果表明：该设备可以精确地分析出红外靶标图像灰度与温度之间存在的线性相关关系，并且在空气透过率的测量、造纸厂草料自燃研究和电力检查等方面有很好的应用。

提出了一种新型红外靶标的设计,重点阐述了靶标的整体结构和结构中各个模块的工作原理,给出了靶标在多个领域的应用情况。通过大量实验和后期数据的处理,讨论了靶标图像的灰度值与靶标温度的关系。实验结果表明,可以通过对图像灰度值的确定来确定靶标的温度,这样就大大减少了用靶标做实验的前期准备工作。