利用激光烧蚀聚酰亚胺薄膜制备石墨烯材料薄膜,辅助氧等离子体处理制备表面具有更多含氧官能团数量的石墨烯薄膜。采用扫描电子显微镜分析薄膜表面形貌,制备的石墨烯材料具有微孔结构。通过X射线光电子能谱分析石墨烯表面元素含量,经氧等离子体处理后,石墨烯氧含量(原子数分数)达到15.6%。利用接触角测量表征石墨烯薄膜水下疏油性质,在水中薄膜与三氯甲烷液体的接触角约为150°。该方法为大批量制备具有水下疏油特点的石墨烯薄膜提供可行性方案。

采用柔软轻薄微带基板，设计了一种具有一定带宽和良好定向辐射性能的微带天线。该天线工作频率 5.8 GHz，印刷制作于厚度为 0.5 mm(约0.01λ0，其中 λ0为天线工作波长)微带基板上。为克服薄基板带来工作带宽狭窄的难题，天线辐射矩形贴片周围排布 3只大小不同、带有金属化导电过孔的寄生贴片。仿真表明，寄生贴片大幅提升了该轻薄微带天线的工作带宽。加工制作了包括5×5个单元的天线样品并进行测试，测试表明该天线单元的 |S11|<-10 dB阻抗带宽达到 2.2% (5.740~5.866 GHz)，增益达到 8.0 dBi。天线样品尺寸为 164.5 mm×179 mm，质量为 130.1 g(包括其中 25只SMA接头质量 70.8 g)，相当于 4.4 kg/m2。

针对仅采用局部或全局信息无法快速准确分割灰度不均匀图像的问题,提出了一种基于局部和全局信息的自适应水平集图像分割模型。首先,利用图像局部信息和全局信息建立局部能量项和全局能量项,并且利用演化曲线轮廓内外小邻域的灰度均值差作为自变量,建立了权重函数模型,实现了局部能量项和全局能量项之间权重的自适应调整,提高了模型分割灰度不均匀图像的效率和准确性。其次,提出了一种新的能量惩罚项,避免了水平集函数的重新初始化,增强了数值计算的稳定性。最后,为验证模型的优越性,将模型与CV模型、LBF模型和LGIF模型进行了对比,并通过分割时间、迭代次数以及相似度等指标对分割结果进行了客观、定量分析。最终结果表明: 该模型不但对初始轮廓具有较高鲁棒性,而且对灰度不均匀图像具有较高的分割准确性与分割效率。

探讨低能量激光照射是否对体外培养的成骨细胞增殖过程中的hedgehog信号通路产生影响，揭示低能量激光照射促进骨形成的分子学机制，为其在口腔种植的临床应用提供理论依据。体外培养小鼠成骨样细胞系MC3T3-E1，用hedgehog信号通路增强剂N端hedgehog重组蛋白（N-Shh）、hedgehog信号通路抑制剂环巴胺对低能量激光照射后的MC3T3-E1进行干预，随机分为4组，采用细胞计数，MTS，流式细胞术检测照射后12，24，48，72 h成骨细胞的增殖活性。结果显示，与激光照射组相比，激光照射+N-Shh组的细胞增殖活性明显增加，激光照射环巴胺组的细胞增殖活性明显降低，激光照射环巴胺组的细胞增殖活性仍高于对照组。研究发现低能量激光照射活化了成骨细胞增殖过程中的hedgehog信号通路，hedgehog信号通路是参与低能量激光照射调控成骨细胞增殖的通道之一。

直接从负折射介质中包含高阶色散及饱和非线性效应的扩展非线性传输方程出发，采用线性稳定性分析法和德鲁德电磁模式，导出了调制不稳定性的色散关系和增益谱公式。考虑到今后的实验验证，以实际单位的形式计算了方程系数随归一化角频率的变化规律。再以实际单位的形式计算并讨论了增益谱随归一化角频率和归一化入射光强的变化关系。结果表明，当归一化角频率固定时，截止频率及峰值增益都随归一化入射光强的增加先增加后减少，归一化角频率不同，截止频率及峰值增益也不同，在靠近禁带处，增益谱远离零点。当归一化入射光强固定时，截止频率及峰值增益随归一化角频率的增加而增加，当归一化角频率增大到靠近禁带时，增益谱由紧挨零点变成远离零点。

采用平面波展开法研究了四种二维光子晶体结构（圆柱介质柱四方晶格、圆柱介质柱三角晶格、正方介质柱四方晶格、正方介质柱三角晶格）的带隙宽度随介质柱尺寸变化的关系.使用平面波展开法计算常规晶格和表面缺陷晶格的模式并进行结果叠加，研究了各结构的二维光子晶体在带隙宽度最大时的表面模式.结果表明，同种晶格的光子晶体带隙宽度随着介质柱的尺寸增大呈先增后减趋势，存在最大值.随着表面介质柱尺寸的增加，四种晶格表面模式曲线均呈下降趋势.四方晶格光子晶体与三角晶格相比，表面介质柱尺寸的变化范围更大，但能获取表面模式频率范围较小.

直接从异向介质中包含饱和非线性、自陡峭和二阶非线性色散效应的非线性扩展传输方程出发，采用线性稳定性分析法，导出了调制不稳定性的色散关系、不稳定条件、无量纲的临界扰动频率和增益谱。计算和讨论了异向介质正折射区无量纲的增益谱随归一化角频率和入射功率密度的变化关系。结果表明，在异向介质正折射区，随归一化角频率和入射功率密度的不同，增益谱将会出现扰动频率大于零、扰动频率大于某个非零临界值、扰动频率大于零而小于某个非零临界值3种形式。在归一化角频率较小时，调制不稳定性可能出现阈值入射功率密度；且在较小的入射功率密度时，调制不稳定性只能出现在大于某个临界频率时。

从光纤中非线性薛定谔方程出发，采用分步傅里叶算法数值模拟了具有高斯型连续谱的光脉冲扰动下连续波在光纤中的波形和频谱演化。结果表明，在光纤负色散区，由于调制不稳定性，该脉冲扰动下的连续波也可能像正弦波扰动下的那样演化成高重复率超短脉冲串，但构成脉冲串的各脉冲并不像正弦波扰动时那样等宽、等高、等间距。当孤子参数太小或在正色散区时，则不能形成脉冲串，只能形成衰减的振荡结构。随着孤子参数的不同，超短脉冲串及振荡结构的特点也会不同。这些演化规律与传统正弦光扰动连续波及高斯光脉冲的情形明显不同。

高功率被动调Q脉冲YAG板条激光器出光过程中的诸多腔内相位扰动因素，均会直接影响到激光输出功率和光束质量。采用哈特曼-夏克(H-S)波前传感原理和模式法波前重构对侧面抽运脉冲板条激光器输出倍频光束特性进行实验测试与分析，得到了波前像差分布及对应的峰谷值(PV)和均方根值(RMS)、波前畸变包含的各阶泽尼克像差系数。进一步计算得到了环围能量曲线和点扩散函数分布等。从而可全面了解输出光束质量和动态波前像差特性。分析表明输出倍频光的波前泽尼克像差主要集中在前10 阶，由于晶体热效应及腔内相位扰动因素影响，光束中较显著的波前像差系数有离焦A3、低阶像散A5、慧差A6和球差A10等。

高功率全固态激光器的诸多腔内扰动因素均会直接影响到激光输出功率和光束质量。首先采用传输矩阵方法简要讨论了在稳定腔情形下热透镜焦距与本征模式光斑尺寸的关系。进一步采用Hartmann-Shack波前传感器和模式法波前重构,对二极管抽运全固态声光调Q激光器输出倍频光束质量进行了分析,得到前35阶Zernike像差系数、波前峰谷值和均方根等畸变参量,计算还可得到点扩散函数分布和环围能量曲线等,从而全面了解输出光束质量和动态像差特性。分析表明输出倍频光的波前Zernike像差主要集中在前15 阶,由于晶体热效应及腔内其它扰动因素的影响,较显著波前像差有离焦系数Z3、低阶像散Z4和Z5,以及球差Z10等。