报道了基于磷酸钛氧铷(RTP)晶体的内腔式级联拉曼激光输出特性。采用半导体激光端面抽运声光调Q Nd:YAG晶体产生的1 064 nm激光作为基频光, 尺寸为4 ×4 ×20 mm3、沿x轴切割的RTP晶体作为拉曼增益介质。分别对X(ZZ)X和X(YY)X几何配置的RTP拉曼激光系统进行实验研究。X(YY)X几何配置的拉曼增益相对较低, 导致腔内不同非线性频率变换过程的竞争, 只测量到对应光参量振荡激光的输出。在X(ZZ)X几何配置下成功获得了271 cm-1和687 cm-1两个拉曼频移共同参与级联拉曼激光输出。高阶Stokes光随着抽运功率的增加而依次出现。在10 W入射抽运功率和15 kHz脉冲重复频率下, 获得了总平均输出功率480 mW, 转化效率4.8%的多波长激光输出。波长涵盖了1 000~1 200 nm之间各阶Stokes光。

对激光二极管端面抽运NdYAG/Cr4+∶YAG/YAG键合晶体的1 064 nm被动调Q激光性能进行了研究.对比分析了Cr4+∶YAG晶体初始透过率分别为84.9%和90.6%的调Q激光输出特性, 以及不同耦合输出镜透过率对调Q性能的影响.结果表明, 在特定抽运功率下, 各输出特性参数的优化(高输出功率, 高重复频率, 窄脉冲宽度)分别对应一个最佳的输出镜透过率; 随着抽运功率增加, 对应最佳的输出镜透过率越大.对比两种初始透过率的Cr4+∶YAG晶体对应的激光输出特性, 84.9%初始透过率的晶体获得相对较低的平均输出功率, 但相应的重复频率较小, 脉冲宽度窄, 使得调Q激光的峰值功率明显提高.采用30%透过率的耦合输出镜和10.4 W入射抽运功率下, 获得了3.2 W平均输出功率、9.7 ns脉冲宽度和52 kHz重复频率的激光输出, 经计算可知峰值功率达6.3 kW.

四旋翼飞行器在受到风力等大扰动的情况下，单纯的PID控制受到积分环节和饱和限幅环节的共同作用，容易产生windup现象，系统动态响应变差，造成飞行器大超调甚至失调。通过建立四旋翼飞行器的动力学仿真模型，分析了windup现象产生的原因，设计了参数模糊可变的anti-windup PID控制器，用于缓解windup现象。对比分析了该控制器与现有的模糊PID控制器、参数为定值的anti-windup PID控制器的性能，仿真结果表明，基于anti-windup技术的模糊PID控制器，能够更加有效地抑制windup现象，加快飞行器的姿态调节过程。

提出了一种新型的基于非临界相位匹配KTA晶体的自级联光参量振荡(OPO)激光技术。采用LD端面泵浦Nd:YVO4晶体实现1.06 μm振荡,腔内泵浦按非临界相位匹配角度切割的KTA晶体,将KTA晶体初次OPO产生的1.5 μm信号光封闭在腔内用作二次OPO的泵浦光,实现基于单块KTA晶体自级联OPO的转化。在输出功率8 W的808 nm波长半导体激光泵浦下获得输出功率超过400 mW、斜效率12.7%的2.6 μm波长激光输出。结果表明基于单块KTA晶体的级联光参量振荡激光器可望成为获得脉冲2.5~2.7 μm波段中红外激光的有效途径。

为提高精度测量航空序列影像间的位移，提出了一种改进的联合变换相关算法。采用模糊边缘检测方法替换传统边缘检测方法提取航空影像的边缘信息，弥补了传统边缘检测无法有效检测航空影像的边缘特征的不足。应用高提升滤波处理技术对联合功率谱作增强处理，获取了尖锐的互相关峰，得到了更精准的互相关峰位置坐标。利用Matlab软件平台进行仿真实验，结果表明，改进的算法测量的航空序列影像间的位移误差控制在0.1 pixel以内，并且具有显著的抗噪能力。

低成本立体摄像机需要高精度的标定和定量的精度评定才能应用于三维重建。推导了同步解算摄像机间的平台参数和摄像机内部参数的自检校光束法平差模型。利用全部标定参数及其协方差矩阵，建立了基于相对定向的立体摄像机标定精度的定量评价理论模型。利用低成本网络摄像机构建立体摄像机系统，对其实施标定和精度定量评定。实验表明，同步标定立体摄像机的内部参数、平台参数可以提高标定的精度和稳健性。考虑参数相关性的定量评价模型，能够更稳健地反映立体摄像机的标定精度。

采用非临界相位匹配切割,尺寸4 mm×4 mm×20 mm的磷酸钛氧铷(RTP)晶体作为非线性光学晶体,进行了半导体激光端面抽运Nd:YAG/RTP的内腔式光参量振荡获得人眼安全激光的实验研究。对比了不同声光调Q重复频率下的信号光输出特性。在10.5 W的抽运功率和15 kHz的重复频率下,获得了最高900 mW的1.62 μm人眼安全激光输出,光光转换效率达8.6%。1.62 μm信号光和对应的1.06 μm基频光的脉冲宽度分别为4.6和8.2 ns。信号光中心波长在1618 nm,谱线宽度小于0.5 nm。

采用自增强技术与硅压阻效应研制了超高压力传感器，该传感器能够消除封装残余应力的影响并保证其在进行大量程压力测量时具有较高的灵敏度输出。该传感器的弹性元件为圆筒结构的高强度弹簧钢，敏感元件为平膜倒杯式硅压阻芯片。传感器工作时，超高压力作用在圆筒结构的金属弹性元件使其发生轴向位移，该位移量通过弹性元件顶端的传递杆施加到周边固支的硅压阻芯片上，使置于此处的4个电阻条阻值发生线性变化，从而输出与被测压力成正比的电压值。在研究弹性元件在1 000 MPa超高压力下的工作性能时，理论与仿真相结合研究了弹性元件的承载强度，确定采用自增强处理技术提高弹性元件的承载能力。最后，对封装好的传感器静态性能进行了标定实验。实验结果表明，该传感器能够承受1 000 MPa以上的工作压力,线性度为0.52%，满足工业领域的应用需求。

采用非临界相位匹配切割，尺寸5 mm×5 mm×20 mm的KTA作为非线性光学晶体，进行了基于半导体激光端面抽运Nd:YLF/KTA的内腔式连续光学参量振荡激光研究，获得了中红外3.5 μm波段的连续激光输出。为了提高连续光参量振荡腔内信号光的功率密度，降低激光输出阈值，采用对信号光高反射的单谐振腔结构进行激光实验。在8.35 W的抽运功率下，分别获得了335 mW和110 mW 的3440 nm和1505 nm的激光输出，对应的总转换效率达到了5.6%。该实验研究表明半导体激光端面抽运的内腔式KTA连续光学参量振荡也能获得高效的中红外激光输出。