拉曼光谱因具有简单、 快速及无损等特点, 非常适合矿石的分类与鉴别。 拉曼光谱模型拟合分类方法无需构建参考光谱库且避免了复杂的逐项光谱匹配, 具有明显的优势。 然而, 已有的基于机器学习及深度学习的矿石拉曼光谱分类研究所采用的学习模型比较单一, 缺乏具有参考意义的综合比较。 对基于机器学习及深度学习的矿石拉曼光谱模型拟合分类方法进行综合评估验证, 对比了KNN, XGBoost, SVM, RF四种传统机器学习方法和CNN, DNN, RNN三种深度学习模型在RRUFF矿物拉曼光谱数据集上的分类效果, 验证了4种数据预处理方法和样本量对模型分类效果的影响。 为提升机器学习模型的分类性能, 本文还提出了一种拉曼光谱强度曲率的数据预处理方法, 对经基线矫正后的拉曼光谱序列强度计算曲率作为构造特征, 使模型更有效的提取出拉曼光谱的特征峰位置。 实验结论: 数据预处理对提升机器学习模型的分类性能效果明显, 而对深度学习模型不敏感; 样本量为影响模型分类效果的关键因素, 当样本量较大时, 深度学习模型的分类效果优于传统的机器学习模型; 对于微小样本, 深度学习模型难以发挥其优势, 而辅以预处理的机器学习具有更优的分类性能。

通过紫外-可见光吸收光谱, 三维荧光光谱和气相色谱质谱联用(GC-MS)方法, 比较研究了不同湖区与不同营养水平五个典型湖泊（洱海、 滇池、 鄱阳湖、 武汉东湖、 太湖）沉积物DON组分特征及其与水体营养水平间关系。 结果表明: ①与东部平原湖区相比, 云贵高原湖泊沉积物DON结构较为稳定, 生物可利用率较低; ②同属云贵高原湖区, 污染较严重的滇池, 其沉积物DON来源和结构组分较复杂, 生物可利用率较高; 而污染程度相对较轻的洱海, 其沉积物DON来源较简单, 结构组分稳定性相对较高, 有利于维持较好的水质; ③东部平原湖区中, 太湖和武汉东湖营养水平接近, 其沉积物DON结构组分相近且相对复杂, 但芳香度较低, 芳香环取代基较少, 对营养盐的固持能力较弱, 对水污染的贡献较大, 而鄱阳湖, 其沉积物DON结构组分相对简单, 但对营养盐的固持能力较强, 对维持良好水质起积极作用; ④P( Ⅲ+Ⅴ, n)/P(Ⅰ+Ⅱ, n)指数（类腐殖质与类蛋白质含量的比值）依次为滇池（33.14）>洱海（21.49）>太湖（15.65）>东湖（8.49）>鄱阳湖（5.21）, E4/E6指数（465与665 nm处的吸光度比值）依次为滇池（27.00）>东湖（6.65）>鄱阳湖（5.47）>太湖（3.50）>洱海（2.31）, 即P( Ⅲ+Ⅴ, n)/P(Ⅰ+Ⅱ, n)与E4/E6指数对不同营养水平湖泊的区分度较好, 此外, 两种指数与沉积物中多种氮具有较好的相关性, 两者可在一定程度上指示湖泊营养水平。

为提高绝缘子的真空沿面闪络电压, 采用氩气下辉光放电对绝缘子进行处理, 研究了辉光放电频率、放电电流大小和处理时间对绝缘子真空闪络电压的影响。结果表明, 辉光放电能极大提高绝缘子的真空闪络电压。未处理的绝缘子真空闪络电压为55 kV左右; 经高频辉光放电预处理40 min后, 绝缘子真空闪络电压达到100 kV; 经工频辉光放电预处理40 min后, 绝缘子真空闪络电压可达125 kV, 高出高频下25 kV; 同时, 辉光放电电流(数十mA)越大, 处理后的绝缘子真空闪络电压越高, 但随着辉光放电电流的增大, 闪络电压的增加幅度趋于饱和。

为了研发一种应用于CO2探测激光雷达的全光纤宽带可调谐高功率光源，以CO2的超精确吸收谱为基础，结合外腔可调谐激光器和L波段光纤放大器，进行了理论分析和实验验证，取得了针对1572nm附近吸收峰的连续调谐窄线宽光源的数据，并通过铒镱双包层光纤放大器将输出光功率提升到瓦级以上。结果表明，光源输出功率大于10dBm，边模抑制比大于50dB，线宽500kHz左右,1572nm放大器最大增益可达25.13dB，输出光功率达到1W以上。该光源具有体积小、低功耗和低成本的优势，对实现更大范围的空间CO2浓度探测分析有一定的帮助。

基于紧束缚的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,利用非绝热的动力学方法,研究了基态简并聚合物中空穴极化子和电子极化子的碰撞过程.研究发现,弱电场下两个极化子碰撞分开再相遇形成孤子对,中等强度电场下它们碰撞分开后成为两个准粒子,强电场下空穴极化子和电子极化子碰撞后直接解离.

本文用优化控制理论,以分子的基态作为目标态,考虑了在不同条件下,从二萘嵌苯到TiO2超快电子转移的动力学过程.发现在此目标态的作用下,电子经过一个电子激发-回落的过程从分子的基态激发到与半导体导带耦合的第一电子激发态,然后在给定目标态的作用下回落至电子基态,从而实现了较高的目标态产生率.由于二萘嵌苯的电子激发态与半导体导带能级间的强电子转移耦合,这一控制任务较电子激发态为目标态而言,更适合于实验研究.

本文用三能级的单振动模型,模拟了从二萘嵌苯到TiO2超快电子转移的动力学过程,发现在弱电子转移耦合下,电子在激光场的作用下激发至分子激发态转移然后到半导体导带,在强电子转移耦合下,电子直接由基态转移到半导体导带.在优化控制的理论模拟中以电子激发态的振动基态为目标态,考虑了不同注入位置条件下的电子转移的动力学过程,研究了优化激光场在给定时间内实现目标态的过程,由于从分子激发态到半导体的超快电子转移,只有当分子激发态能级与半导体导带底能级简并时,才能实现较高的目标态产生率.

在紧束缚模型哈密顿的基础上，研究了由聚乙(polyacetylene，简写为PA)和聚对苯撑(poly(pphenylene)，简写为PPP)组成的准一维多嵌段共聚物的光吸收性质，发现沿链方向外加电场的作用，使得体系的带隙变小，电子光吸收出现红移。

文中用一维紧束缚模型描述铁磁金属，用一维非简并的Su-Schdeffer-Heeger(SSH)模型描述共轭聚合物，研究了在一维铁磁／共轭聚合物系统和一CMR材料／聚合物系统中的电子转移和自旋转移。发现在聚合物部分没有自旋的双极化子比有自旋的极化子具有较低的能量而容易产生。然而在铁磁CMR材料／聚合物系统中极化子的产生能低于聚合物中极化子的产生能，增加了有机物中自旋极化输运的可能性。