空间频域算法作为白光干涉测量的重要算法之一，被广泛应用于微纳结构表面形貌测量领域。然而，传统空间频域算法中存在着由被测样品倾斜及表面形貌起伏变化引起的相位误差累积效应，并且该相位误差与干涉信号中零光程差位置的偏移程度密切相关。为此，对相位误差累积效应的原理进行分析，并在传统空间频域算法的基础上提出了一种基于包络信号辅助分析的方法以抑制相位误差累积。该方法首先通过包络信号分析对原始干涉信号中的零光程差位置的偏移进行对称性校正，再通过空间频域算法对校正后的对称信号进行相位分析，从而尽可能抑制零光程差位置偏移对空间频域分析的影响。为了验证本文方法的有效性，分别从仿真和实验的角度对该方法进行讨论。

为了研究冲击温度和冲击次数对激光温冲击压印(WLSI)铝箔成形质量的影响并揭示WLSI的机理,分别进行了不同温度和不同冲击次数下的WLSI成形实验,对WLSI的成形高度、表面质量、表面硬度和显微组织进行了测试和分析。采用ABAQUS软件对冲击过程中的成形件残余应力、变形速度进行了仿真。结果显示:在较高的冲击温度下可以获得大的成形高度和均匀的残余应力分布,但是冲击温度过高会导致成形微结构的过度氧化;在200 ℃下进行多次冲击,可以获得较大的成形高度和较好的表面质量。WLSI实验和数值仿真结果表明,WLSI过程包含材料的高应变率塑性变形硬化过程和动态回复软化过程,其中变形硬化起主导作用。

为了提高黄铜表面的力学性能和耐蚀性，采用纳秒脉冲激光（波长1064nm,脉宽7ns）冲击强化（LSP）黄铜表面。通过分析激光冲击强化黄铜样品表面的残余应力、横截面金相组织和硬度、表面形貌等力学性能，研究了其对耐蚀性能的影响。结果表明，与未经LSP处理的黄铜样品相比，LSP处理后黄铜样品的电化学腐蚀电位增加，空蚀损失质量降低，仅为原来的1/4，空蚀孕育期时间延长了2倍，空蚀速率降低，从而LSP处理提高了黄铜样品的耐蚀性能。该研究对普通黄铜应用在具有腐蚀性的工作环境中是有帮助的。

采用磁化等离子体的分段线形电流密度卷积(Piecewise Linear Current Density Recursive Convolution, PLCDRC)时域有限差分(Finite-Different Time-Domain, FDTD)算法研究了具有单一缺陷层一维时变磁化等离子体光子晶体的光子局域态特性。以高斯脉冲为激励源,用算法公式所得的电磁波透射系数来讨论了等离子体上升时间对其缺陷模的影响。结果表明,改变等离子体上升时间和密度可以获得不同的缺陷模。

介绍了光谱相位相干电场重构法（SPIDER）信号处理的原理，提出一种基于离散频谱校正的SPIDER信号处理改进方法，该方法可克服采样速率不足带来的信号处理误差。试验发现：在无噪声情况下，当取的校正点数足够多，基本可以达到无偏校正；而在有噪声的情况下，应适当选取校正的点数，来增强抗噪性能。该方法能在信噪比较差的情况下，得到时间延迟τ。经过仿真计算，在光谱仪最小分辨率和测量范围的限制情况下，该方法能够突破该限制在时谱上造成栅栏效应，大大提高SPIDER中时延参数的测量精度。该方法实现简单，精度高，抗噪性能好，无需改动设备就能提高系统精度，可广泛应用于SPIDER技术中。

设计、 合成并用红外光谱、 1H NMR、 元素分析表征了三种用于双光子吸收材料的二苯乙烯衍生物， 4,4′-双（二苯氨基-反式-苯乙烯基）联苯（BPSBP）， 4,4′-双（二乙氨基-反式-苯乙烯基）联苯（BESBP）和4,4′-双（9-咔唑基-反式-苯乙烯基）联苯（BCSBP）。 实验结果表明三者最强的单光子吸收出现在350～400 nm之间， 且单光子吸收和荧光光谱中表现出明显的溶剂化显色效应， 揭示了分子内对称电荷转移的本质， 双光子荧光光谱则揭示了单光子和双光子吸收具有相同的发射机理。 利用双光子上转换荧光法测试发现， 三种双光子吸收材料在800 nm飞秒激光的激发下具有较大的吸收截面， 分别为892， 617和483 GM， 这表明在双光子领域有潜在的应用价值。

为了研究激光感生热电电压(laser-induced thermoelectric voltage,LITV)信号的衰减时间与薄膜物性参量的定量关系,采用脉冲激光沉积法制备了YBa2Cu3O7-x,La0.67Ca0.33MnO3,La0.67Pb0.33MnO3薄膜,测量了248nm的脉冲激光辐照在薄膜中诱导产生的LITV信号,并且基于激光与薄膜相互作用的光热过程推导出的LITV信号衰减时间常数的表达式。结果表明,LITV信号呈指数衰减,变化规律与LITV效应的理论模型相吻合;LITV信号的衰减时间仅决定于薄膜的热传导性能,是薄膜热扩散系数的函数;根据LITV信号的衰减时间可以计算薄膜的热扩散系数,从而提出通过测量LITV信号的衰减时间来研究薄膜热扩散系数的新方法。

在分析激光主动探测中回波信号的噪声特性和小波变换去噪原理的基础上,提出了一种基于最大信噪比准则的小波阈值去噪方法.首先用最大信噪比准则对小波变换系数进行阈值选取,然后采用软阈值方法对小波系数进行量化处理后再重构.仿真结果表明最大信噪比准则小波去噪方法改善信噪比效果十分显著,检测下限达到-16.2 dB.证明了该方法在激光主动探测系统回波信号检测中的有效性.

针对IC装备的视觉系统在复杂条件下很难快速、精确定位这一问题,提出了基于小波变换和径向基函数(RBF)网络算法,此算法提取图像归一化小波系数作为特征矢量,对目标图像特征进行学习,得到RBF分类器,利用它在背景图像上进行目标定位.仿真实验表明,此算法可以实现在旋转、平移、尺度变化和噪声条件下的快速定位,定位精度达到亚像素级.

给出了一种红外搜索与跟踪(IRST)系统中红外指向器的设计方案,在分析了IRST系统及指向器整体特点的基础上,着重讨论了红外指向器各组成部分的工作原理及设计方案.红外搜索与跟踪系统要求目标搜索范围大、周期短、系统反应时间短,同时还要求体积小、质量轻,并尽可能降低成本.为了达到以上目的,采用了六棱台转鼓结合双面翻转反射镜扫描光路的方案,较好地达到IRST系统的各项指标要求.对伺服控制系统的设计是根据不同组件对速度、位置精度的要求选用合适的驱动电机、编码器与控制方法,力求满足精度要求的同时做到体积小、成本低.实验证明,此红外指向器技术先进,方案合理,其性能达到了IRST系统的各项指标要求,目标搜索实验效果良好.采用巧妙的设计方案有效解决了IRST系统大视场快速扫描与轻小型化、低成本化的问题。