探究高能辐照下环氧树脂损伤降解机理，以提高环氧树脂在辐照环境下的稳定性。本研究将石墨烯量子点（GQDs）作为自由基清除剂，减缓γ辐照环境下环氧树脂的降解，并研究了GQDs对环氧树脂抗辐照性能的影响机制。结果表明：经过辐照后环氧树脂力学性能下降49%，玻璃化转变温度下降4.4 ℃；石墨烯量子点/环氧树脂（GQDs/EP）复合材料的力学性能下降35%，玻璃化转变温度下降2.2 ℃；GQDs的引入使得辐照后的GQDs/EP复合材料产生的自由基含量显著低于纯树脂自由基的含量。GQDs纳米颗粒也改善了辐照前后环氧树脂的力学性能和热学稳定性。因此，GQDs纳米颗粒可以作为自由基清除剂，有效地提高环氧树脂的辐照稳定性。GQDs清除自由基机制与sp²碳域和表面的官能团有密切相关。本研究为提高环氧树脂在γ射线辐照下的稳定性提供了新的思路和方法。

磷化铟(InP)是一种重要的化合物半导体材料。InP由于性能优异，在高频电子器件及红外光电器件领域的应用日趋增多。目前，磷化铟器件的价格远高于砷化镓器件，其主要原因是磷化铟单晶成品率低，以及晶圆尺寸较小造成外延和器件工艺成本居高不下。增大InP单晶的直径对降低晶圆及半导体工艺成本至关重要。制备大尺寸InP单晶的主要难点是提高晶体的成品率和降低晶体的应力。目前行业内通常使用垂直梯度凝固(Vertical gradient freeze, VGF)法和液封直拉(Liquid Encapsulated Czochralski, LEC)法制备InP。 VGF法在制备6英寸(15.24 cm)InP方面鲜有建树， LEC法制备的晶体往往具有更高的应力和位错密度。本研究展示了半密封直拉(Semi-Sealed Czochralski, SSC)法在生长大直径化合物半导体材料方面的优势，采用数值模拟方法分析了LEC法和SSC法中熔体、晶体、氧化硼和气氛中的温度分布，重点分析了SSC技术的温度分布。模拟结果中，SSC法晶体中的温度梯度为17.4 K/cm，明显低于LEC法中的温度梯度28.7 K/cm。在等径阶段SSC法晶体肩部附近气氛温度比LEC法高504 K。根据模拟结果对SSC法热场进行了优化后，本研究得到了低缺陷密度、无裂纹的6英寸S掺杂InP单晶，证实了SSC法应用于大尺寸InP单晶生长的优势。

光电侦察设备已广泛应用于中小型无人机对地侦察，为实现无激光测距信息的无人机光电设备对地目标单站无源定位，提出了基于虚拟椭球的单站无源定位方法，构建了对地目标单站无源定位模型。利用空间射线与虚拟椭球交汇原理，通过等效方位角和等效俯仰角解算、目标高度估计和目标定位解算等步骤，实时获取目标的大地坐标。仿真结果表明，高度估计误差低于500 m条件下，单站无源定位方法可实现经纬度定位精度为10⁻³ °、高度定位精度为150 m的三维目标定位，可实现高于50%置信度的优于10%R无源定位精度的相对定位。

基于超表面对光波的振幅、相位和偏振进行调控来实现聚焦与成像的超透镜受到广泛关注。设计了一种聚焦强度可调的高数值孔径的双焦点超透镜，并进行了理论分析和仿真验证。仿真结果表明，该超透镜能有效地将圆偏振入射光聚焦到半高宽为0.44λ的光斑上，对应的数值孔径高达0.95。此外，通过改变入射光的偏振态，可以灵活地调制两个焦点的相对强度，而不同于以往的双焦点超透镜需要对光强进行重新组合。更重要的是，当圆偏振光入射时，它的聚焦效率可达65%，可适用在0.8~1.2 THz的较宽频率范围和0°~20°的入射角内，同时该工作为多焦点超透镜的设计提供了重要思路，也将在多成像系统、光学层析成像技术等许多领域具有较高的应用价值。

针对激光聚变冲击波速度测量的需求，设计了一种集被动式扫描高温计和主动式冲击波速度测量于一体的复合冲击波速度测量系统。通过采用多种耐辐射光学玻璃材料，实现了共用光路的400~700 nm耐辐射消色差设计；通过采用自动控制干涉仪简化了系统操作；主动测速系统通过切换不同焦距的中继成像镜头，实现了不同放大倍率的切换。系统的物方视场为φ2.0 mm，主动式测速系统的放大倍率为10×，20×，30×，静态实验干涉条纹平直，调制度达到0.69以上，物方分辨率达到4.72 μm。该系统在激光聚变装置上能够实现冲击波速度的动态测量。