基于交替光栅和石墨烯设计了一种近红外波段电磁超材料多通道吸收器。采用时域有限差分法(FDTD)数值模拟了结构设计参数对吸收光谱的影响规律,获得了最佳结构。同时探究了各通道吸收率对入射光源角度的依赖性。仿真结果表明,基于法布里-珀罗(F-P)腔共振、磁激元共振和相消干涉形成的吸收光谱主要集中在0.95~1.15 μm近红外波段。交替光栅的结构参数和介质层厚度对光谱特性影响较大,当光栅高度增大或周期减小时,腔共振模迅速右移,并伴随各干涉峰小幅度右漂,吸收率大幅改变;介质层厚度对干涉谱影响强烈,当介质层厚度达40 nm以上时,干涉谱几乎消失。各通道吸收峰对光源入射角不敏感,但当入射角在10°以上时,低端吸收率随入射角线性增大,线性拟合度高达0.9931。

叶面积指数（leaf area index, LAI）是反映作物群体大小的较好的动态指标。 运用高光谱技术快速、 无损地估测苹果树冠叶面积指数, 为监测苹果树长势和估产提供参考。 以盛果期红富士苹果树为研究对象, 采用ASD地物光谱仪和LAI-2200冠层分析仪, 在山东省烟台栖霞研究区, 连续2年测量了30个果园90棵苹果树冠层光谱反射率及LAI值; 通过相关性分析方法构建并筛选出了最优的植被指数; 利用支持向量机(support vector machine, SVM)与随机森林(random forests, RF)多元回归分析方法构建了LAI估测模型。 新建的GNDVI527, NDVI676, RVI682, FD-NVI656和GRVI517五个植被指数及前人建立的两个植被指数NDVI670和NDVI705与LAI的相关性都达到了极显著水平; 建立的RF回归模型中, 校正集决定系数C-R2和验证集决定系数V-R2为0.920, 0.889, 分别比SVM回归模型提高了0.045和0.033, 校正集均方根误差C-RMSE、 验证集均方根误差V-RMSE为0.249, 0.236, 分别比SVM回归模型降低了0.054和0.058, 校正集相对分析误C-RPD、 验证集相对分析误V-RPD达到了3.363和2.520, 分别比SVM回归模型提高了0.598和0.262, 校正集及验证集的实测值与预测值散点图趋势线的斜率C-S和V-S都接近于1, RF回归模型的估测效果优于SVM。 RF多元回归模型适合盛果期红富士苹果树LAI的估测。

研究了一种基于深刻蚀的硅基周期波导一维光子晶体微腔，采用时域有限差分(FDTD)方法对设计的微腔结构进行了模拟分析；讨论了深刻蚀对微腔品质因数的影响，计算表明采用深刻蚀可有效地保持高Q 值并能保证微腔的机械强度。采用电子束光刻(EBL)结合感应耦合等离子体(ICP)刻蚀制作了绝缘硅(SOI)的周期波导微腔，使用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对器件形貌进行表征，观察到深刻蚀的衬底二氧化硅高度约为80 nm。通过波导光栅耦合光纤输入宽带光源信号对微腔器件进行光学表征，传输光谱测试表明该深刻蚀微腔器件Q 值达5×103，插入损耗小于-2 dB。该深刻蚀的硅基周期波导微腔可用于集成光传感器和片上波分复用滤波器等应用。