光纤传感器因具有测量分辨率高、耐极端环境等优点，成为了纳应变量级静态地壳应变观测领域的研究热点。提出了时分复用与椭圆拟合参考补偿技术，用于高分辨率多路复用的光纤静态应变传感。采用光纤迈克耳孙干涉仪作为传感器，每个传感干涉仪附加一个参考干涉仪。实验结果表明，所提出的高分辨率光纤时分复用静态应变传感技术能够实现四通道的高分辨率静态应变测量，各通道的静态应变分辨率均优于0.26 nε，在高分辨率地壳应变观测传感网络中具有很好的应用前景。

石油的开采、 运输、 泄漏及石油产品使用量的不断增加, 导致了严重的土壤石油污染, 改变了土壤的理化性质, 引起土壤中的微生物大量死亡, 影响植物的正常生长, 并能通过皮肤、 呼吸、 饮食等方式进入人体, 危害健康。 因此, 土壤石油污染的修复刻不容缓, 但修复效果的评价离不开土壤中残留石油的提取和检测, 建立快速高效的石油提取和分析测定方法是非常重要的。 该研究讨论了检测波长、 提取剂种类、 提取剂用量以及超声萃取次数、 萃取时间、 超声萃取功率等影响污染土壤中总石油烃提取的参数和变量, 最终建立了一种超声萃取-酶标仪-微量法提取检测污染土壤中总石油烃的方法。 确定优化的提取和检测条件为: 紫外检测波长为304 nm, 用石油醚作提取剂, 土液比为1∶4, 超声萃取2次, 每次萃取时间为20 min, 超声萃取功率为100 W。 该优化条件下, 土壤石油添加回收率是88.4%～101.6%, 相对标准偏差均小于4.7%, 提取测定结果符合环境分析化学检测要求。 利用酶标仪代替紫外分光光度计进行检测, 能更方便快速的得出结果, 且测定溶液用量少, 可以更好地推广应用于微量石油污染环境样品的定量检测。 此外, 该方法用石油醚和乙醇作为提取和定容试剂, 克服了采用二氯甲烷、 四氯化碳等有机试剂提取而造成溶剂消耗量大、 易产生二次污染、 不利于环境友好发展等缺点, 是一种快速、 高效、 绿色的提取和测定污染土壤中总石油烃的方法。

为了克服激光无线能量传输接收系统中聚焦光斑能量分布不均匀、光斑形状不匹配的缺陷, 设计并加工了一种梯形二次聚光器。依据边缘光线理论分析了梯形二次激光器的设计原理, 利用Tracepro软件进行了仿真, 采用直角梯形拼接的方法加工成梯形二次聚光器。在激光无线传能系统中对梯形二次聚光器进行了实验研究, 对比了菲涅耳透镜单次聚光和与梯形二次聚光器组合聚光时对激光电池效率的影响。实验得出, 在激光电池接收功率一致的情况下, 菲涅耳透镜与梯形二次聚光器组合产生的聚焦光斑能使激光电池的转换效率值提高6%~7%; 在计入二次聚光器损耗后, 激光电池的转换效率值提高2%~3%。结果表明: 梯形二次聚光器的使用可以提升激光无线传能系统接收端的性能。

基于非线性传输方程与五能级速率方程的耦合模型分析了超高斯脉冲在反饱和吸收(RSA)作用下的动态响应特性。研究了脉冲时空波形在RSA材料中的演化规律以及脉冲与材料相互作用的动力学过程。讨论了单重态第一激发态寿命对输出脉冲时空波形的影响，并优化了材料参数以避免时空畸变。对新型RSA材料的开发以及在时空波形敏感领域的应用具有指导意义。

脉冲的时间调制严重威胁高功率聚变激光装置在高通量下运行的自身安全甚至使聚变点火失败，因此必须根除或充分抑制。提出了一种基于光限幅效应时域滤波的方法，光限幅效应是非线性光学过程，可以通过材料实现低光强输入时透射率较高，高光强输入时透射率较低。介绍了光限幅效应的主要机制、研究概况，分析了适合用于光路中的限幅机制，最后讨论了该时域滤波方法在实际光路中的应用形式及发展前景。

为了研究激光辐射驱动平面材料的准等熵压缩过程,基于激光间接驱动的1维平面应力装载过程和熵增的数学模型,用拉格朗日法计算了平面材料在1维压缩情况下不同位置的压缩比、应力和熵增随时间的变化过程,并用已有的实验数据进行计算,数值计算结果与文献报道的结果符合得很好。结果表明,粒子速度、材料比热容、Hugoniot参量和Grüneisen系数是表征1维准等熵压缩的基本参量;综合运用这些参量可以判断等熵压缩过程。

利用过滤阴极真空电弧系统制备了不同衬底偏压下非晶金刚石薄膜,分别采用X射线反射法测定了相应的非晶金刚石膜密度,分析了薄膜密度与沉积能量之间的变化规律,建立了薄膜密度随衬底偏压的变化曲线。研究发现在-80 V时非晶金刚石膜密度存在最大值3.26 g/cm3,随着偏压的增大和减小,薄膜的密度都相应的下降;当衬底偏压加到-2000 V时,密度减小到2.63 g/cm3,相对于密度的最大值变化较小。通过薄膜sp3能态杂化含量与密度的简单比例关系,近似推算出非晶金刚石膜中sp3能态的含量最高可达80%以上。