提出一种基于视觉密码的远距离光学信息认证系统。该系统可将远处的视觉密钥通过望远镜系统与系统内的视觉密钥配对实现非相干叠加以完成认证操作,减少了共享密钥的人为传递过程,也解决了实际应用中密钥携带运输不方便的问题。而且,在整个提取过程中视场受限于系统,仅操作者能在系统内看见认证信息,其他人即便在附近也无法查看,加强了信息显示和复现的安全性。认证的过程仅需要操作者将两块共享密钥仔细对准即可,无需其他的光学和密码学知识,整个过程简单高效。此外,光学实验也证明了该系统可应用于实际且具有很高的安全性。

光电复合缆绳是系留无人机的生命线,可以起到电力传输和信号传输的作用。当缆绳内部张力过大时,内部光纤会出现断裂情况,为了掌握缆绳内部的张力分布,需对缆绳的应变进行测量。使用光纤布拉格光栅传感器测量复合缆绳的轴向应变时发现,细长复合缆绳的大幅快速运动容易引起缆绳的局部弯曲,导致反射谱的反射峰出现分裂现象。基于材料力学理论分析了复合缆绳弯曲时反射峰发生分裂的原因,通过实验对理论分析结果进行了验证,并提出了一种改进的测量方法,避免了粘胶和缆绳内部剪力对测量结果的影响,有效提高了轴向应变测量的准确性。

大口径非球面的高精度检测中,补偿元件的质量对检测结果有直接影响。针对大口径抛物面计算全息板(CGH)因其空间频率高,误差控制难度大的问题,通过一个具体的设计,分析了加工过程中定位误差引起的光场畸变。为了减小误差的影响,采用双CGH光路进行非球面检测,具体分析了双补偿器结构非工作级次衍射光的分离情况,以及定位误差带来的光场畸变。结果显示：双CGH结构的最大空间频率远小于单片结构,其定位误差带来的光场畸变的RMSE值是相同条件下单片结构的0.65倍。这表明在补偿检测大口径非球面时,采用双CGH补偿元件,在满足设计要求的同时能很好的抑制其加工误差带来的影响。

基于微流控混合器, 采用连续流探测方法, 在北京同步辐射装置真空紫外光谱实验站发展了毫秒动态圆二色谱探测方法。 石英微流控混合器采用深度离子刻蚀技术加工, 通道深度445 μm。 混合器采用蛇形通道实现溶液的快速混合。 通过荧光倒置显微镜, 在模拟真实实验条件的高粘度溶液中, 观察蛇形通道内溶液混合的荧光图像, 进行混合效率测试。 500 μL·min-1流量下, 目前可实现45～270 μs的时间尺度探测。 利用微流控混合器进行动态探测, 同步辐射紫外光必须聚焦, 但由于聚焦透镜波长色散引起的焦点位移, 导致圆二色谱发生畸变。 通过精确测试不同波长对应焦点的相对位置, 然后在圆二色谱扫描中实现波长和焦点位置精确的反馈控制, 获得准确的圆二色谱。 利用所发展的方法, 测试了去折叠状态下的细胞色素c恢复折叠的动态同步辐射圆二色谱, 在45 μs处折叠恢复54%。 这种方法将为生物大分子折叠动力学研究提供新的探测手段。

真空紫外波段存在几个可用于研究电离层物理现象的重要光谱, 其中1356 nm的夜气辉是重要的探测谱段, 通过对该波段辐射强度的探测可反演出电离层电子密度(TEC)及F2层峰值电子密度。 夜气辉发射线中, 1304 nm的发射线与1356 nm光谱间隔很近, 发射强度与1356 nm强度相当, 因此, 要实现对1356 nm夜气辉探测需要抑制1304 nm气辉辐射。 分别对05和1 mm厚的真空紫外级别的氟化钡晶体窗口透过率随温度变化特性进行研究, 结果表明, 氟化钡晶体的短波截止波长随温度的升高向长波方向偏移, 在一定温度范围内, 氟化钡晶体可以很好地抑制1304 nm辐射, 并在1356 nm波段有较高的透过率。 与国外相关文献所报道的通过加热SrF2晶体来抑制1304 nm辐射的方式相比, 利用氟化钡晶体作为短波截止滤光片, 可以将1304 nm的杂散光完全抑制, 同时可以降低仪器功耗, 对于电离层光学遥感探测有着重要的意义。

提出一种合成LaAlO3的新方法，该方法操作简单、成本低、无污染。将化学计量比的反应物La(OH)3/La2O3和Al(OH)3放入反应釜中，于220 ℃温度下水热活化处理,快速加热至900 ℃反应即可得到LaAlO3。XRD结果表明，所合成的LaAlO3为三方晶系。 PL结果表明，所合成的LaAlO3∶Eu3+的主要发射为Eu3+的 5D0→7F1磁偶极跃迁发射和5D0→7F2电偶极跃迁发射，红橙比随着Eu3+离子掺杂量的增加而变大。在VUV-UV激发光谱中，LaAlO3∶Eu3+位于VUV光谱区的基质吸收很弱，而位于~315 nm的O2--Eu3+的电荷迁移跃迁带(CT)则较强。

利用水热反应和高温退火, 在100 nm孔径的多孔氧化铝(AAO)模板表面制备了GdBO3∶Eu3+/AAO发光薄膜。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)等手段表征了GdBO3∶Eu3+/AAO薄膜的结构、形貌和发光性质。SEM显示GdBO3∶Eu3+/AAO的形貌可通过调节退火温度控制。XRD和PL的结果表明, 在AAO模板的表面所组装的GdBO3∶Eu3+为六方碳钙石型(Vaterite-type)结构。PL的结果表明: 5D0→7F2 和5D0→7F1的相对发射强度与退火温度有关, 5D0→7F2 红色发射与 5D0→7F1橙色发射之比值随退火温度的降低而增加, 降低退火温度可使GdBO3∶Eu3+/AAO样品的色纯度得到改善。

分别制备了单掺和双掺Pr3+和Tb3+的NaGdF4和GdB3O6等材料，研究了其真空紫外荧光性质。发现在VUV光的激发下，Gd3+离子在Pr3+和Tb3+的能量传递过程中起着重要的作用。Gd3+离子不存在时，Pr3+和Tb3+之间没有明显的能量传递过程。当体系中加入Gd3+离子后，Pr3+将大部分能量传递给中间体Gd3+，Gd3+再将能量传递给Tb3+，实现了将Pr3+的近紫外光转化为Tb3+的绿色光的转换过程。

文章设计了一种新型的塑料光子晶体太赫兹波导，该波导包层为聚乙烯(含周期性排列的三角格子型空气孔)，芯层为有机材料聚四氟乙烯。采用时域有限差分 (FDTD) 法仿真得到色散特性曲线。研究结果表明，该掺杂型塑料光子晶体太赫兹波导是一种适合太赫兹波传输的光子带隙效应型波导，在太赫兹波段具有良好的传输特性。