光纤传感技术的长距离传输和分布式检测的优势在电缆线路的状态监测领域具有很大的应用价值。利用相位敏感型光时域反射仪(Φ-OTDR)对电缆接头故障诊断中的局部放电进行研究。瑞利散射相干光信号具有随机特性,其方差变量可作为弱小超声信号的检测量。在电缆局部放电实验中,将5个光纤环传感器绕制在电缆接头上特定的超声监测点,以此来验证Φ-OTDR系统的分布式定位检测能力。实验同时对比了局部放电的电测法和光纤声测法的信号特征,并利用压电传感器来校正5个光纤环传感器的位置,以验证Φ-OTDR分布式光纤超声传感器在局部放电测量中的特性。

准确地获取地表双向反射特性是遥感辐射定标和卫星全链路成像仿真的重要基础。在野外条件下通常使用实测的双向反射因子(BRF)反演得到双向反射分布函数(BRDF)。仿真分析显示,大气能见度分别为23 km和15 km时,同一地表的BRF方向性系数相差19%。野外条件下实测的BRF因受大气散射的影响而不能准确表征地表方向反射特性。通过同步测量2π空间内的大气散射,提出一种BRDF反演方法。该方法将BRF实测值与测量模型计算值之间的残差作为反演的代价函数,以消除大气散射的影响,可反演地表真实的BRDF模型特征参数。结果证明方向反射特性是地物的固有属性,不随测量环境辐射的变化而变化。

高分辨率卫星成像全链路仿真是卫星发射前效果评估的主要手段,零视距标准图是验证成像仿真链路基础环节准确性的必要标准。地面设备获取零视距图像时,由于存在成像视场受到限制、观测角度与卫星不一致、工作量大、难以定量化等问题,难以直接获取垂直对地观测的零视距标准图。通过建立地面零视距标准图测量系统,利用轨道逐行拍摄、几何校正、图像拼接,得到较大幅宽垂直向下图像。并且通过同步辐射校正法进行定量化,得到零视距反射率图像。最终,在距离地面2.6 m的观测平台上,获取了面积为10 m×10 m,分辨率为亚米级的零视距标准图(反射率图)。与地面实测反射率对比,结果表明零视距标准图(反射率图)误差小于5%,可为亚米级高分辨率卫星成像仿真链路基础环节的精度验证提供标准。

地基测量是获取空间目标红外辐射特性的主要手段。地基测量由于大气影响, 测量结果含有严重误差。利用由大气光学参数测量设备和辐射传输软件构成的大气同步修正系统, 可以减小大气影响引入的误差。然而, 由于典型大气模式和测量参数精度限制, 经大气修正后的测量误差仍高于20%。提出一种基于红外标准星的辐射测量方法, 使用与目标具有相近观测仰角的红外标准星作为参考源, 准确获取空间目标观测光路上的透过率, 分析了水汽、臭氧和观测仰角对透过率精度的影响。进行了红外星测量实验, 利用文中方法测量的目标辐射误差为4.65 %, 明显优于传统方法的14.57%。结果说明文中方法能作为一种获取空间目标红外辐射的有效途径。

半导体探测器具有优异的性能因而被广泛应用于能量色散X射线荧光测量, 以传统型Si-PIN半导体探测器与复合型CdTe半导体探测器为研究对象, 分别从材料属性、 探测效率、 能量分辨率等方面对两种探测器进行对比, 重点分析探测器灵敏区厚度、 入射X射线能量、 后级电路成型时间等因素对其性能的影响, 并对由逃逸峰、 空穴拖尾效应所导致的X射线荧光能谱的差异进行分析; 同时, 针对探测器空穴收集不完全的问题, 基于FPGA设计了带有上升时间甄别功能的数字多道脉冲幅度分析器, 能够有效消除空穴拖尾的影响, 提高能量分辨率。 从实验结果可知: 对能量低于15 keV的射线, Si-PIN与CdTe探测器的探测效率基本相当; 对能量大于15 keV的射线, CdTe探测器的的探测效率明显占优; Si-PIN探测器的最佳成形时间约为10 μs, CdTe探测器的最佳成形时间约为2.6 μs, 因而CdTe探测器更适用于高计数率条件; 对于不同能量的X射线, Si-PIN探测器的能量分辨率优于CdTe探测器; CdTe探测器具有明显的空穴拖尾效应, 将CdTe探测器与带上升时间甄别功能的数字多道脉冲幅度分析器配合使用, 其能量分辨率显著提高。

去除大气影响是遥感影像应用中具有重要实用意义的一步,因此依据多光谱遥感数据开展了大气校正方法的研 究工作。基于6S辐射模型和消除邻边效应的经验方法对ZY-3卫星影像数据进行大气校正；作为对照,对同 一影像也做FLAASH(一种成熟的大气校正软件模块)大气校正处理。由结果所见,校正后影像质量得到提 高;校正精度与FLAASH精度都在10%左右,具有较高准确性。

运用密度泛函理论计算了氧（O）在Nb3Ge表面的吸附，结果表明O倾向于吸附在Nb原子周围，并与Nb的电子轨道发生了明显的交叠，O与Nb形成兼具共价键和离子键特性的化学键。利用X射线光电子能谱对自然氧化的Nb3Ge表面进行成分分析发现：氧化层中只存在Nb的氧化物，理论计算结果与实验结果一致。由于O容易与Nb结合，最外层的Nb因逐渐氧化而耗尽，在接触势的驱使下，内部的Nb原子与最外层的Ge原子交换，最终使得Nb与O的形成氧化物在Nb3Ge表面聚集，在该氧化层下面是由于Nb的耗尽而形成的Ge聚集层。

采用wolframite前驱物法制备了Pb(Sc1/2Nb1/2)O3陶瓷。通过调节陶瓷烧结工艺, 获得了三种具有不同B位离子有序度的PSN陶瓷。测量了三种陶瓷样品在室温至160°C范围内的Raman光谱随温度变化。结果表明, 随着温度的升高, 三种不同B位有序度的陶瓷样品中, Raman光谱中位于530 cm-1的F2g模的峰位和半峰宽分别在100°C, 85°C和80°C发生了突变, 表明陶瓷分别在100°C, 85°C和80°C三个温度点发生了铁电-顺电相变。上述结论得到了介电温度谱测量数据的支持。

研究了以单轴晶体为包层，纤芯为各向同性非均匀材料光纤的功率传输特性．在纤芯满足弱渐变条件的假定下，按矢量场法进行了分析．针对基模讨论了包层的轴向与横向的介电常量比τ对光纤截面上功率分布的影响．结果表明，τ对低频情况影响显著，而对高频情况则影响很小．当此种结构的光纤用做单模光纤时，选用τ较大的包层材料有利于提高传输效率．

在弱渐变假定下,研究了抛物型渐变光纤传导模式的截止频率对折射率参量的依赖关系。采用矢量场法,得到了在弱导条件下传导模式的特征方程和截止频率的近似计算公式。引入了介电比γ,它是由光纤三个折射率参量所确定的常数。在弱导近似的条件下,归一化截止频率仅与γ这一个变量有关,任一渐变抛物型光纤的实际截止频率可通过γ而由归一化截止频率简单求得,从而找到了渐变光纤的实际截止频率与归一化截止频率间的联系。给出了归一化截止频率随γ的变化曲线,归一化截止频率随γ的增加而单调上升,但HElm模截止频率的上升规律与其他模式不同。