激光成像雷达是一种综合激光技术与雷达技术于一体的主动式光电成像设备，具有探测精度高、图像信息量丰富、抗干扰能力强等优点，在科学领域和商业领域等都有广阔的发展前景。为了满足人们日益增长的实际需求，不同成像体制的先进激光成像雷达技术应运而生。首先介绍先进体制激光成像技术的工作原理；然后开展不同体制下先进激光成像雷达的分类，阐述国内外不同分类方式下激光成像雷达技术的关键性能，分析不同激光成像雷达系统的优势与不足；最后总结激光成像雷达技术的未来发展趋势，可为先进激光成像雷达技术的发展提供一定的借鉴和参考。

考虑大气湍流及电解调模块相位噪声对光通信系统性能的影响，基于低密度奇偶校验（LDPC）编码设计了一种自适应概率整形（PS）的实用自由空间光通信编码调制方案，实现以比特度量解码速率为目标函数的速率自适应，采用启发式算法求解M元正交幅度调制（M-QAM）信号星座点概率质量函数（PMF）分布的最优问题。结果表明：在弱湍流与相位噪声的联合影响下，概率整形正交幅度调制（PS-16-QAM）在最优概率分布下的比特度量解码速率比均匀分布16-QAM下更逼近香农容量。当湍流强度一定时，相位噪声增大对低信噪比下选取的PS分布影响更大，当前向纠错译码前的误码率为10-2时，提出的PS方案与均匀分布编码调制系统相比最高可获得4.8 dB的整形增益。

针对现有光无线正交频分复用（OFDM）索引调制均需接收端已知信道状态信息的问题，通过构建满足差分运算的时频弥散矩阵进行索引映射，提出了一种差分索引移位键控光OFDM方案。推导出了该方案在最大似然准则下的平均误码率上界，并与子载波索引移位键控直流偏置光OFDM（SISK-DCO-OFDM）系统进行了性能对比。其次，依据差分信号的特点，构造了一种适用于机器学习的差分信号特征向量，并结合径向基神经网络提出了一种多分类检测器，有效降低了译码复杂度。结果表明，所提差分索引方案有效避免了复杂的信道估计，同时在高信噪比下获得了近似SISK-DCO-OFDM的误码性能。所提检测器取得了近似差分最大似然检测算法的误码性能，而且复杂度大大降低，例如当子载波块长度为2和4时，所提检测器的复杂度分别降低了16.67%和70%。

在大视场光电测量系统中一般会采用广角镜头, 这会导致获得的测量图像存在严重的畸变问题。为了对这一类大畸变相机进行精确标定, 可以通过径向畸变除式模型以及角点亚像素坐标提取方法, 首先求解出图像畸变中心坐标及畸变参数, 然后利用二维平面棋盘格标志点与图像点的对应关系求解出单应性矩阵, 再根据单应性矩阵进一步求解出相机内外参数。求解出相关参数后, 对求解出的参数利用Levenberg-Marquardt法进行迭代优化, 再在迭代优化的基础上根据3σ法则对重投影误差数据进行坏点剔除, 然后对剔除坏点之后的坐标数据重新进行标定, 直至所有数据都符合要求, 最终可以实现大视场畸变图像的高精度校正。为了验证所提方法的有效性, 进行了仿真图像及实际图像的标定实验, 结果显示, 本方法能适当提高标定精度, 在实际实验中均方重投影误差平均值减小了0.0103个像素点, 相当于提升了0.7%的校正误差精度。

金属支撑型固体氧化物燃料电池极具应用前景，但缺少高性价比制备技术。采用高效率、低成本大气等离子喷涂(APS)在金属基体上制备了氧化钇稳定氧化锆(YSZ)电解质，研究加热基体条件下沉积粒子形貌与涂层结构间的联系，并评估电解质的力学性能和电池性能。结果表明：加热后的基体上，YSZ沉积粒子铺展充分，片层内存在微裂纹，导致结构中除未结合区域外还存在垂直裂纹，涂层孔隙率为7.16%，YSZ纳米压痕硬度和弹性模量分别为(13.0±1.0) GPa和(188.5±2.6) GPa。受电解质不致密的影响，APS沉积的YSZ单电池最高开路电压为0.97 V，致密度还需进一步提高，但电池输出性能可观，900 ℃峰功率密度为850 mW/cm2。随着设备迭代优化或结合后处理工艺，APS有望实现致密YSZ电解质的大规模低成本制备。

脉冲位置调制（PPM）具有简单、抗干扰能力强等优点，但存在频带利用率不高的缺点。为了提高系统的频带利用率和传输速率，设计了一种相移键控（PSK）与PPM相结合的混合调制超奈奎斯特（PSK-PPM-FTN）速率大气光通信方案。推导了该方案在Gamma-Gamma分布大气信道下的误码率（BER）公式，并分析了BER与传输距离、波长以及时间加速因子τ之间的关系。蒙特卡罗仿真结果表明：将高阶PPM与多进制PSK相结合，能在τ≥0.8的水平通信链路中以较小的BER为代价传输更多的信息；当τ=0.8时，正交相移键控-4阶脉冲位置调制-超奈奎斯特速率（QPSK-PPM4-FTN）传输的信息量相较于QPSK提高了1.5倍，系统带宽利用率相较于PPM4提高了150%。

为研究气-海跨介质的蓝绿激光传输特性,针对气-海跨介质界面及海面下气泡层,依据基尔霍夫近似、Mie理论与Beer理论建立了蓝绿激光通过海面-气泡层的下行传输模型。充分考虑了受风速影响的海面高度起伏、海水中气泡浓度变化、海水中洁净气泡和有薄膜覆盖气泡的混合等因素,数值计算了蓝绿激光经过海面-气泡层的透过率随风速、海水中的传输深度以及接收平面与发射平面夹角的变化关系。结果表明,蓝绿激光通过气-海界面及海水中的透过率主要取决于风速的大小与激光在海水中的传输深度;随着风速的增大,海面粗糙度与上层海洋中气泡浓度增大,激光透过率降低;与海水相比,气泡层对激光透过率的影响会随着深度的增加而降低;对于半径大于10 μm的气泡,蛋白质薄膜的覆盖对蓝绿激光的衰减影响不大。