为了改善干摩擦条件下GCr15/Si3N4摩擦副的摩擦磨损, 在GCr15表面加工激光复合织构, 研究摩擦副的摩擦磨损行为。采用Nd: YAG激光器在GCr15表面加工不同间距织构, 并在织构凹槽中填充树脂基复合材料; 采用销-盘摩擦磨损试验机测试摩擦副的摩擦磨损性能, 并对摩擦副表面形貌和磨屑特征进行观测分析。试验发现, 在试验范围内, 织构间距为1.0 mm, 填充润滑剂为PTFE, 填充比例为20%时, 试件表面有大面积润滑剂黏着, 可形成润滑膜, 摩擦系数较低, 耐磨性较好。干摩擦条件下, 复合织构试件摩擦系数为0.131, 接近金属与自润滑材料的摩擦系数, 对摩球磨斑为Ф 421.7 μm, 试件表面磨痕宽425.7 μm。相比无织构试件, 激光复合织构在干摩擦条件下可有效改善摩擦配副摩擦磨损性能。

采用水热合成法、在不同条件下制备Na0.5Bi0.49Eu0.01TiO3(NBT-Eu)纳米粉体。通过X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见光谱、透射电子显微镜、荧光光谱对样品进行表征。结果表明，在200 ℃、碱浓度12 mol·L-1、反应时间24 h、添加剂OP-10用量为0.6 mL时，可以得到纯三方钙钛矿结构的NBT-Eu粉体，该粉体以直径为15~200 nm的纳米棒形式存在。NBT-Eu粉体在458 nm激发下，产生689 nm的荧光，该荧光由Eu3+的5D0→7F4能级跃迁产生。

为了实现功率稳定的风冷高重频脉冲光纤激光器, 采用主振荡功率放大结构, 对声光调Q的全光纤激光器进行了研究。振荡级采用声光调Q方案, 以光纤光栅对为激光器腔镜, 915nm激光二极管连续抽运, 得到了中心波长1064nm、重复频率10kHz到130kHz可调的激光脉冲输出。采用两级大模场双包层光纤放大, 实现了平均功率101W、脉冲宽度328.1ns、3dB光谱宽度0.6nm的激光输出。第二放大级光光转换效率69%, 激光器总光光转换效率达62.7%。分析了声光调Q产生的宽种子光脉冲经放大后发生波形畸变的原因。结果表明, 采用915nm抽运波长提高了激光器输出激光功率稳定性, 在风冷的情况下输出功率长期稳定性优于2%。

3D-IC技术被看作是应对未来半导体产业不断增长的晶体管密度最有希望的解决方案,而微凸点键合技术是实现3D集成的关键技术之一.采用电镀工艺制作了直径为50μm、间距为130μm的高密度Cu/Sn微凸点,分析了不同预镀时间及电流密度对Cu微凸点形成质量的影响,并使用倒装焊机实现了高密度Cu/Sn微凸点的键合.利用直射式X射线、分层式X射线对键合样片进行无损检测,结果表明键合对准精度高,少量微凸点边缘有锡被挤出,这是由于锡层过厚导致.观察键合面形貌,可以发现Cu和Sn结合得不够紧密.进一步对键合面金属间化合物进行能谱分析,证实存在Cu6Sn5和Cu3Sn两种物质,说明Cu6Sn5没有与Cu充分反应生成稳态产物Cu3Sn,可以通过增加键合时间、减少Sn层厚度或增加退火工艺来促进Cu3Sn的生成.

采用脉冲泵浦方案，研制出了基于增益调制技术的全光纤结构高重频脉冲激光器。采用电路直接调制的激光二极管作为泵浦源，双包层光纤作为增益介质，构造了光纤光栅选模的线形腔结构。实验中通过调整泵浦光脉冲宽度和光纤激光器谐振腔长度，得到了稳定的高重频脉冲。在100 kHz重复频率下，采用21 W的峰值泵浦功率和2.5 μs的泵浦脉冲宽度，获得了1.06 μm波长，脉冲宽度247 ns的稳定脉冲激光输出。脉冲峰值功率一致性好，平均功率长期功率稳定性为2%。观察并分析了由于纵模拍频在脉冲包络上产生的次脉冲特性。通过一级放大实现89.6 W输出。

作为一种新型图像获取技术，热红外技术能避免光照强度和背景颜色对目标提取的影响。当前利用热红外序列进行目标跟踪的算法大多结合可见光和热红外图像。针对这种局限性，提出了一种纯粹基于热红外序列的跟踪算法。首先，通过改进的码书算法和灰色预测模型，对序列中的背景信息和运动目标的运动方向进行建模；然后，将建模结果结合到压缩跟踪算法中，通过自适应的方法使背景信息、运动信息以及目标特征信息在跟踪过程中互相补充，消除跟踪算法对于可见光图像的依赖性，减少由于目标纹理特征不明显而对跟踪效果产生影响。实验证明，经改进的跟踪算法处理速度快，正确性得到了明显的提高，能更好地适应热红外序列的特点。

谱线寻峰在激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy)中是必不可少的步骤, 然而噪声和背景的存在, 干扰了寻峰的准确性。 为了提高LIBS寻峰中重叠峰分辨能力和自适应能力, 提出一种适用于LIBS谱图的自动寻峰方法。 将基于连续小波变换的脊线寻峰法引入到LIBS中, 探讨了连续小波变换中的小波母函数的选择并优化了尺度参数和平移参数, 提出一套脊线校正方法对脊线寻峰法进行了改进。 实验结果表明, 该方法与直接比较法、 导数法和脊线寻峰法相比, 在重叠峰分辨能力和寻峰精度等方面优势显著, 可应用于LIBS数据处理。

冠层鲜生物量是指示作物长势状况的重要指标, 可用于诊断作物氮素营养状况。 但常规测定生物量的方法需要破坏性取样, 不利于帮助精准施肥管理决策。 遥感技术作为快速分析手段可用于估测作物多种生理、 生化参数, 特别是借助植被指数。 研究表明归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、 最优土壤调节指数(optimization of soil-adjusted vegetation index, OSAVI)等现已构建植被指数可用于准确估测中低生物量信息, 但在较高冠层生物量条件下, 它们的估测能力显著下降。 文章旨在提出更通用的新植被指数用于估测冠层生物量, 以提高遥感技术在较高生物量条件下的预测准确度。 试验在加拿大魁北克省的St-Jean-sur-Richelieu地区进行, 5年(2004～2008)试验中采集了玉米及小麦不同生育期的地面高光谱数据及对应生物量信息, 并在2005年获取航空机载高光谱影像一景(compact airborne spectrographic imager, CASI)。 研究提出了红边三角植被指数(red-edge triangular vegetation index, RTVI), 并将其与一些常见植被指数进行比较分析。 结果表明RTVI是最好的估测冠层生物量的指数, 在较高生物量条件下仍保持其对生物量变化的高敏感性, 其与生物量间的决定系数为0.96。 基于CASI影像, RTVI预测生物量值与实际测定值间的决定系数(R2)为0.58, 预测标准误差为0.44 kg?m－2, 取得了较好的结果。

采用数值方法模拟了同轴全息术测量粒子场的过程,对两种不同的数值算法--直接傅里叶变换算法和卷积算法,进行了分析和比较,结果表明卷积算法符合实际要求.分析了记录图像的空间频谱及其对图像采样频率的要求,得出了在记录波长、采样间隔等条件一定的情况下的最小记录距离.对于一幅512×512像素的数字图像,若像元尺寸为6.7 μm,所用光波长为532 nm,则最小记录距离为43.2 mm.在此基础上对实验记录的振幅和相位型静态粒子的数字全息图,均得到了满意的数值再现像.