堇青石微晶玻璃具有低介电常数、低介电损耗、低热膨胀等优点，化学计量堇青石MgO-Al2O3-SiO2 (MAS)玻璃组成易表面析晶。采用熔融-整体析晶法制备了MAS微晶玻璃，研究了TiO2添加量对MAS微晶玻璃析晶行为和性能的影响。随着TiO2添加量的增加，玻璃化转变温度和第1析晶峰温度降低，说明TiO2能够有效促进析晶。TiO2进入玻璃网络结构中，促进玻璃中先形成μ-堇青石和钛酸镁铝相，在较高温度下转变为α-堇青石。当x(TiO2)>5% (摩尔分数)时玻璃结晶机制为体析晶。当TiO2含量增加到10 %时，经800 ℃保温10 h+1 000 ℃保温5 h热处理的微晶玻璃具有高密度2.95 g/cm3，高硬度9.67 GPa，高热导率2.13 W/(m·K)。在频率为8.2~12.4 GHz，其介电常数为6.3~6.5，介电损耗在10-2~10-3内波动，在频率为1 MHz，介电常数为10.8，介电损耗为0.024 4。

用于惯性约束聚变的高功率固体激光装置需使用上万件大口径光学元件，激光装置极端的设计性能对光学元件提出了全空间频段（空间频率范围为μm^-1级至 m^-1级）精度指标和高抗激光损伤的制造要求，形成确定性、高性能的强激光光学元件制造能力是制造激光装置的基础。总结了近年来大口径高功率激光光学元件超精密制造技术及装备方面的研究进展，重点介绍了超精密磨削成形技术、保形快速抛光技术、确定性抛光技术、晶体超精密切削技术及低缺陷制造技术，并分析了高功率激光光学元件制造的未来发展趋势。

采用熔融-淬冷法制备了不同(Al2O3+P2O5)含量的碱铝硅酸盐玻璃，通过拉曼光谱、X射线衍射光谱、扫描电镜研究了其结构特征和析晶性能。发现随着(Al2O3+P2O5)含量减少，玻璃中Na2O含量增加，玻璃化转变温度从685 ℃降低到622 ℃，当减少至摩尔分数为22%时，出现析晶峰且起始析晶温度降低。拉曼光谱表明Q4P对应的拉曼峰强度变低且逐渐向低波数方向移动，说明Na2O作为网络修饰体使硅酸盐玻璃结构逐步解聚，玻璃的析晶能力逐渐增强。结果表明：当（Al2O3+P2O5）摩尔分数为22%时热处理后的样品存在晶型转变，700 ℃热处理时以NaAlSiO4霞石晶体为主，900 ℃时转变为以Na6.8Al6.3Si9.7O32霞石晶体为主。当(Al2O3+P2O5)的摩尔分数为21%和20%时，热处理后的样品能稳定析出Na3PO4和Na6.8Al6.3Si9.7O32晶体。热处理后的样品析出了耐酸侵蚀性较差的富磷相和Na3PO4晶体，导致化学稳定性变差。

为获得具有稳定发光量子效率的铯铅卤纳米晶弥散玻璃，以CsPbBr₃纳米晶弥散玻璃为例，研究了热处理后水冷及低温二次热处理对玻璃中CsPbBr₃纳米晶结构与光学性能的影响。结果表明，高温热处理后对玻璃进行水冷会阻碍玻璃基质中CsPbBr₃纳米晶的生成，并显著降低CsPbBr₃纳米晶的发光量子效率。低温二次热处理能够促进CsPbBr₃纳米晶的生成，改善CsPbBr₃纳米晶的品质，提升其发光量子效率。该研究结果对具有稳定发光量子效率的铯铅卤钙钛矿纳米晶弥散玻璃的制备及其光电功能器件开发具有一定的参考价值。

惯性约束聚变高功率固体激光装置研制对大口径光学元件提出了全频段精度控制指标要求, 以及高效率、批量化制造需求。本文围绕“超精密、确定性”强激光光学元件全流程制造方法, 总结了近几年大口径强激光光学元件超精密制造技术取得的重要进展, 重点介绍了单点金刚石超精密切削技术、非球面超精密数控磨削技术、确定性抛光技术等一系列关键技术, 以及相关工艺及装备在强激光光学元件批量制造流程线中的应用情况。

针对强激光系统所需大口径非球面元件高精度、批量化的加工需求, 提出了一种气囊抛光技术与柔性沥青小工具抛光技术相结合的大口径非球面元件高效制造方法。采用气囊抛光技术进行非球面保形抛光和快速修正抛光, 实现磨削缺陷层快速去除以及低频误差快速修正。采用柔性沥青工具匀滑抛光技术, 在低频误差不被恶化的情况下, 控制元件中高频误差。在抛光过程中, 利用球面干涉仪搭建的自准直波前干涉检测系统和粗糙度仪对非球面元件进行全频段误差检测。基于上述加工与检测方法完成了430 mm×430 mm口径离轴非球面透镜样件实验加工, 实验结果为元件通光口径内透射波前PV=0.1λ, GRMS=5.7 nm/cm, PSD1 RMS=1.76 nm, PSD2 RMS=1 nm, Rq=0.61 nm, 并且中频段功率谱密度曲线均在要求的评判曲线之下。实验结果表明, 离轴非球面透镜样件全频段指标均达到了合格指标要求。所述制造方法也适用于其他类型大口径非球面光学元件的高精度加工。

云污染会严重影响云区辐射的模拟，导致大量云区卫星资料被废弃。结 合快速辐射传输模式(Community Radiative Transfer Model, CRTM)的应用现状以及 红外遥感原理，对CRTM模式中的辐射传输模块进行了修改，并提出了能够模拟云 区红外辐射的CRTM云模式。利用CRTM云模式模拟了高光谱大气红外探测 器(Atmospheric Infrared Sounder, AIRS)的通道亮温，并针对云模式中新增的参数进行了 敏感性分析。结果表明，随着通道高度的下移，对卫星接收辐射贡献较大的大气层也在下移，偏 差大值区所处的高度也越来越低；在偏差大值区中，偏差值会随着云量的增加而增大，直到全云覆盖时，偏 差值最大；云量较大时，输入的温度廓线的垂直变化会引起云顶发射辐射产生相同的垂 直分布，这与用CRTM云模式模拟出的亮温随云顶高度抬升而出现的垂直变化一致；用CRTM云模 式模拟的亮温值对新增的云量和云顶高度参数的敏感性较强，符合大气红外辐射传输的规律。

寻求不依赖于实验室标准传声器的灵敏度而直接溯源至国际单位制基本单位的声压量值复现技术是声学计量的长期目标，对声压量值摆脱实物基准具有重要意义，激光多普勒测速技术是实现这一目标的有效途径。以行波管内平面波声场为测量对象，建立无固定频移的激光多普勒测速系统，采用光子相关光谱分析法解调多普勒信号，获得声管内示踪粒子的振动速度，根据平面波声压与质点振动速度的线性关系，复现声管测量点处的声压。以工作标准传声器的测量结果为参考，评估测量方案的可行性和测量结果的准确性，分析影响测量准确性的主要因素。测量结果表明，声波频率为315 Hz，声压级在100 dB~110 dB范围内间隔1 dB变化时，测量偏差小于0.5 dB；声压级为105 dB，声波频率为315，400，500，800 Hz时测量偏差小于0.3 dB。

由于云污染对大气红外遥感的严重干扰，大量红外资料遭到了舍弃。为 了充分同化红外资料，提高初始场精度和改善数值预报效果，利用通用辐射传输模式(Community Radiative Transfer Model, CRTM) 模拟了大气红外探测仪(Atmospheric Infrared Sounder, AIRS)的通道亮温，并分析了云类型、云层含水量、云厚度和云顶高度等云参数对AIRS亮温的 影响。结果表明：(1)由于云层对红外辐射的截断作用，只有高于云顶的大气才会对辐射亮温产 生影响；(2)随着云层积分含水量的增加，亮温逐渐减小，但其减速放缓，直至不变；有效半径较 大的粒子对辐射的散射作用较强，相应亮温较小；(3)若云顶高度固定不变，云厚度的变化 则不会对亮温产生影响；若云底高度固定不变，云层越厚，相应的亮温越小；(4)地面通道亮温 对云顶高度的变化比较敏感，云顶以上通道的亮温不受云顶高度变化的影响。

基于压痕实验和连续刚度测量法得到了熔石英材料硬度和弹性模量随压入深度的变化曲线,系统分析了材料由延性到脆性转变的过程,确定了熔石英晶体在静态/准静态印压和动态刻划时产生裂纹的临界载荷和临界深度。渐变载荷刻划实验结果表明,划痕过程诱发的裂纹对法向载荷有很强的依赖性,载荷较小时材料去除方式为延性域去除。随着法向载荷的增加,首先产生垂直于试件表面的中位裂纹和平行于试件表面方向扩展的侧向裂纹,而在试件表面上并没有产生明显的特征。载荷进一步增加后,侧向裂纹扩展并形成了明亮区域,最终诱发了沿垂直于或近似垂直于压头运动方向扩展的径向裂纹,实现了材料的脆性去除。