为了研究气压及缓冲气体种类对光声信号及共振频率的影响, 采用光声光谱技术, 设计了一套基于光声光谱技术原理的痕量气体检测系统。实验中以NH3标准气作为待测气体, 采用向光声池内充入缓冲气体的方法来改变光声池内气压, 在气压作为单一变量的条件下得出0.03MPa~0.1MPa气压范围内光声信号及共振频率的变化; 采用分别向光声池内充入不同种类缓冲气体的方法, 得出不同缓冲气体条件下0.03MPa~0.1MPa气压范围内光声信号及共振频率的变化。结果表明, 随着气压的升高, 光声信号幅值增大, 并且越重的缓冲气体使光声信号增幅越大; 气压的升高使得共振频率偏移, 共振频率的偏移量与光声池内混合气体分子的摩尔质量成反比。该研究为解决在现场进行气体检测时, 气压及背景气体变化的复杂环境对检测结果的影响提供了参考。

为了对电力场所SF6气体浓度进行有效监测, 采用光声光谱气体检测技术, 基于波长可调谐CO2激光器, 设计了一套大气环境下的SF6痕量气体检测系统, 并提出一种差分光声光谱技术以提升光声系统的检测灵敏度。结果表明,所设计的SF6气体检测光声系统的共振中心频率为1066Hz, 品质因数为32.04, 光声池常数为89.74Pa·m·W-1; 利用单谱线光声法, 在激光谱线10P12处检测SF6气体的灵敏度为0.06×10-6(体积分数); 采用差分光声光谱气体技术后, 在激光谱线10P12和10P16处3W强度调制光的照射下, 光声系统的灵敏度提升到0.02×10-6(体积分数)。差分光声光谱技术能有效降低噪声影响, 提升光声检测系统的灵敏度, 具有一定的实用价值。

针对目前HJ-1 CCD大气校正没有考虑中国地区气溶胶模式的问题, 提出一种耦合中国地区局部气溶胶模式的大气校正方法。 以京津冀地区作为研究区域, 该方法对地基北京城区和香河站点反演的气溶胶模式参数进行聚类, 得到京津冀地区具有代表性的四类气溶胶模式, 并根据四类气溶胶模式来建立查找表进行气溶胶光学厚度的反演。 HJ-1 CCD数据没有短波红外波段(2.12 μm), 无法采用MODIS的气溶胶算法中获得地表反射率的方法来计算蓝红波段的反射率, 本文在气溶胶光学厚度的反演中采用HJ-1卫星的蓝色（0.43~0.52 μm）和红色（0.63~0.69 μm）波段的反射率比值作为误差方程的依据, 不需要输入地表目标的反射率。 基于反演后的光学厚度对HJ-1 CCD数据进行大气校正, 并与ASD光谱辐射计测量数据以及MODIS地表产品数据（MOD09）进行对比。 结果表明, 该方法得到的大气校正结果与ASD测量结果接近, 并与MOD09有较强的相关性, 红色波段的平均相关系数达到了0.8以上, 受气溶胶影响最大的蓝色波段平均的相关系数也达到了0.75左右。

ZY-3是我国首颗民用高空间分辨率光学传输型立体测图卫星, 可为国土资源调查、 生态环境监测等发挥重要作用, 而大气校正是制约其广泛定量应用的关键问题之一。由于实测地面光谱数据和大气参数难以实时获取, 针对这种情况下如何反演得到高空间分辨率卫星精确的地表反射率这一问题, 基于2012年内蒙古野外实验实测数据, 对四种暗像元大气校正方法进行了分析与评价研究。分析了四种暗像元大气校正算法中的关键参数对ZY-3 CCD数据应用效果的影响, 结果表明: (1)四种暗像元大气校正方法在第1, 2和3波段均有明显的校正效果, 其中DOS4方法在第4波段大气校正效果最好, DOS1和DOS3方法在第4波段大气校正效果不明显, DOS2方法在第4波段大气校正效果最差。(2)DOS1方法大气校正结果在4个波段的相对误差均大于10%。DOS2方法在第1波段校正效果最好(AE=0.001 9和RE=4.32%), 而在第4波段校正误差最大(AE=0.0464和RE=19.12%)。DOS3方法大气校正结果在4个波段的相对误差均约10%左右。(3)DOS4方法大气校正结果在4个波段的绝对误差均小于0.02和相对误差均小于10%, 大气校正精度最高。

为实现氧碘化学激光器(COIL)喷管流场大规模数值模拟, 采用VICON程序中的基本方程与数值算法, 应用JASMIN框架中的基本数据结构--网格片, 以及多块结构网格拼接并行算法, 发展了三维多块COIL并行模拟程序。数值实验结果展示了该并行模拟程序的正确性及可扩展性, 并在2048个处理器核上模拟450万网格单元算例, 加速比超过420。

POLDER-1是国际上第一个可以获取偏振光观测的星载对地探测器, 随着POLDER/PARASOL等偏振仪器的应用, 偏振遥感在国际上已成为一个快速发展的研究领域, 并在大气气溶胶监测等方面发挥了重要的作用, 取得了一系列研究成果。 从POLDER/PARASOL, APS(aerosol polarimetry sensor)和航空偏振相机、 地基偏振观测平台三个方面综述了大气气溶胶偏振遥感近20年(1993-2013)的研究进展, 重点介绍: (1)POLDER/PARASOL陆地上空和海洋上空气溶胶参数反演算法; POLDER/PARASOL气溶胶光学厚度(AOD)产品精度验证、 应用以及与MODIS等卫星AOD产品的对比分析。 (2)MICROPOL, RSP和APS陆地上空和海洋上空气溶胶参数反演算法; 国产多角度航空偏振相机(directional polarimetric camera, DPC)的气溶胶参数反演算法。 (3)CE318-2和CE318-DP的气溶胶地基偏振反演算法。 其中卫星、 航空和地面气溶胶参数反演的结果包括总的AOD、 细粒子AOD、 粗粒子AOD、 粒子谱分布、 粒子形状、 复折射指数、 单次散射反射率、 散射相函数、 偏振相函数以及云顶AOD。 在以上研究基础上, 提出了大气气溶胶偏振遥感研究存在的问题及展望, 为大气气溶胶偏振遥感研究提供有价值的参考。

研究了双原子通过局域相互作用从双模关联场获得纠缠的规律,结果表明跃迁通道间的量子干涉使得双原子可获得的最大纠缠与原子和光场的初态相关。双原子获得纠缠的最大值对原子布居数的依赖关系呈现相位敏感性,在适当的条件下纠缠交换效率可明显提高。

遥感应用需求是对地观测卫星载荷设计的出发点和落脚点， 载荷的通用化、 标准化、 系列化是未来载荷发展的必然趋势。 在对遥感应用需求分析的基础上， 从应用部门关注的空间分辨率这一主要指标对遥感卫星载荷标准化进行了研究， 提出了我国对地观测卫星载荷的空间分辨率设计标准， 对促进遥感卫星载荷的大规模批量生产、 节约设计成本具有重要意义。

基于目前国内外相关研究结果，分析了喷雾冷却的传热特性，阐述了喷雾冷却换热机理，给出了强化方法，研究了影响换热性能的因素，并给出一些理论临界热流密度（CHF）模型。最后结合高功率激光器件的散热需求，提出了喷雾冷却的发展方向。

对自行设计的插入式微槽道散热进行数值计算。重点研究了影响散热效果、槽道阻力的3个主要因素：流量、流体工质类型和插入肋片的接触方式。通过正交方法进行数值计算，给出了最优的槽道设计方式、流量和流体工质的组合，并计算了各个因素对散热效果的显著性水平。通过计算耗时和成本的比较，说明数值正交方法在优化设计方法上的优势。