海底光谱反射率是光学浅水中太阳辐射传输的重要组成部分, 影响着海水表面离水辐亮度的光谱特性, 因此底质光谱信息的准确获取对于浅海遥感工作的开展至关重要。 专门设计了一套海底光谱反射率测量系统填补了国际上在这方面的空白。 采用可自由伸缩并旋转角度的参考白板贴近目标物测量, 以消除探头到目标物之间水体吸收衰减的影响, 双光路采集系统同步测量的设计避免了水下光场迅速变化对辐射测量的影响。 于2018年9月3日—8日, 用该系统在三亚珊瑚礁保护区进行原位海底反射率测量试验, 测量对象包括珊瑚、 海草、 泥沙、 沙滩等多种底质。 各底质类型之间具有光谱可分性, 具体表现为, 在波长大于580 nm的长波段, 浅海沙子底质与岸上沙滩光谱反射率特征差异明显, 表明相对于空气中, 水体和水中微藻介质的吸收散射作用严重影响着水下光谱辐射的测量, 证实了空气中测量的目标光谱不可替代水中的结果。 珊瑚和水草的光谱反射率特征主要区别在于海草反射率光谱在540～600 nm波段有一个宽反射峰, 而珊瑚的典型特征是在575, 600和650 nm附近有三个特征反射峰。 此外, 珊瑚、 沙子和沙滩三种碳酸盐质底质在395, 430, 490和520 nm存在反射峰, 485和585 nm处有一个小吸收峰, 而海草则相反, 在395, 430, 490和520 nm存在吸收峰, 485和585 nm处显示反射峰。 以上数据为将来利用底质反射率提取底栖物质组成信息奠定了基础, 同时其结果也能够证实系统的可靠性和有效性。

珊瑚礁地物光谱特征是珊瑚礁遥感研究的理论基础, 可以作为遥感定性和定量研究珊瑚礁的依据。 采用我国南海三亚湾鹿回头海域的优势物种疣状杯形珊瑚(Pocillopora verrucosa)为研究对象, 用光纤光谱仪测量其反射率光谱。 利用珊瑚反射率光谱和导数分析的方法研究了健康和白化两种状态下疣状杯形珊瑚的反射率光谱的差异。 研究分析的结果显示： 健康疣状杯形珊瑚的反射率光谱, 在波长580, 604.7和647 nm处出现了特征波峰, 在波长669 nm处出现一个显著的波谷； 白化疣状杯形珊瑚的反射率光谱明显高于健康疣状杯形珊瑚的反射率光谱, 但是其波形相对较为平缓, 在波长663 nm处存在一个相对较弱的波谷。 反射率光谱导数分析发现健康与白化疣状杯形珊瑚存在多个可区分波段, 其中主要可区分波段包括： 一阶导数, 404～425, 456～466, 513～532, 563～568和661～667 nm等； 二阶导数, 408～420, 542～556, 563～573, 615～634和687～695 nm等； 四阶导数, 402～418, 466～472, 478～481, 617～622和684～689 nm等。

为了进一步深入研究不同形状和不同颜色珊瑚的光谱特征, 选择三亚湾鹿回头海域两种常见造礁石珊瑚（褐色片状珊瑚: 盾形陀螺珊瑚（Turbinaria peltata）和蓝灰色块状珊瑚: 精巧扁脑珊瑚（Platygyra daeda））为样本进行测量和分析。 于2015年7月22日上午采集两种珊瑚样品各7组。 样品块大小~6 cm, 并将其暂养于中国科学院海南热带海洋生物重点实验站岸基实验室珊瑚养殖缸, 养殖缸内水温控制在~26 ℃。 待样品块暂养≥4小时后用光纤光谱仪测量其反射率, 光谱采集条件为无云遮挡的晴天。 所用光纤光谱仪（海洋光学USB2000+）, 波段为200～850 nm, 光谱分辨率1.34 nm, 步长0.6 nm, 视场角为25°。 珊瑚样品置于缸内的平台上, 过滤后恒温~26 ℃的海水持续注入以保证缸内水温恒定; 多余的海水自动从养殖缸上壁溢出以排除因光线折射入水体后引起的“汇聚现象”; 养殖缸内壁采用黑色尼龙布贴壁, 以避免玻璃缸壁光线反射对测量结果的影响。 光纤光谱仪的探头与样品间距保持在5 cm, 每个样品重复测量10次取平均值以代表该样品的光谱反射率。 测量光源为太阳光, 每次测量前校正一次光谱仪, 选用可见光波段的反射率光谱进行数据分析。 反射率光谱导数分析可以放大光谱间的差异, 四阶导数光谱法在提高检测灵敏度、 改善分辨率和加强抗干扰力等方面具有独特的优点, 故此对所测珊瑚光谱反射率数据进行反射率光谱数据一阶导数、 二阶导数和四阶导数分析, 根据盾形陀螺珊瑚和精巧扁脑珊瑚反射率光谱导数之间的差异确定两种珊瑚光谱的敏感可区分波段。 分析结果发现, 可见光范围内两种珊瑚反射率差异明显; 后者反射率光谱明显高于前者, 仅~700 nm出现类似较高反射率。 盾形陀螺珊瑚反射率介于4%～15%之间, 波峰和波谷明显。 400～450 nm反射率相对较低约为4%～5%; 480 nm后急升至~10%, 502, 578, 604和652 nm附近为明显波峰; 随后激增至700 nm的~36%。 精巧扁脑珊瑚反射率介于6%～16%之间; 400～420 nm波长附近反射率值相对较低, 为~6%; 420～470 nm急剧升高至~15%, 486 nm附近出现宽大波峰, 为该珊瑚的特征峰; 486, 577, 607和650 nm处也存在四个明显波峰; 随后剧增至700 nm的~37%。 光谱反射率导数分析结果表明盾形陀螺珊瑚和精巧扁脑珊瑚可区分波段为: 一阶导数483.7～492.6, 496.2～500和533.5～540.5 nm。 二阶导数414～422.7, 499.4～504, 520.2～523.3, 534.2～536.6, 557.5～561和671.8～675 nm。 四阶导数414～417.6, 427.4～430.3, 433.4～436.5, 452.3～455.5和657.1～659.1 nm。

以南海三亚湾鹿回头海域八种常见造礁石珊瑚优势种的反射率光谱为代表, 用光谱仪测量它们和此海域常见底质石莼以及碎石的反射率光谱。 通过反射率、 导数光谱法研究了三亚鹿回头海域造礁石珊瑚、 石莼和碎石的光谱差异。 石莼于561.4 nm处出现反射率高达48%左右的显著波峰, 在500～700 nm波长范围和造礁石珊瑚反射率差异较大; 碎石反射率明显高于造礁石珊瑚反射率, 整体差异显著。 导数分析结果表明造礁石珊瑚、 石莼和碎石可区分波段为: 造礁石珊瑚与石莼主要为一阶导数在485～487, 505～510, 515～529, 559～578, 587～593, 598～603和667～670 nm等波段。 二阶导数在494.4～505.7, 524～534.5, 543.6～561.4和567.2～579.7 nm波段。 四阶导数在515.8～430, 621～627.1, 628.8～635.6, 639.3～645, 661.8～669.8和678.4～682.4 nm等波段。 造礁石珊瑚与碎石一阶导数反射光谱, 主要为400～413.7, 414～418, 484.8～486.9, 506～509.6, 514.5～528.9, 576.9～587.6和602.7～653.4 nm波段。 二阶导数主要为, 451.6～461.6, 564.5～570.7和677～685 nm。 四阶导数主要为, 412.6～425.3, 459.8～467, 467.7～470.6, 535.6～540.8, 583.8～591.4, 654.4～659.8和670.8～680 nm等波段。

以海南三亚湾鹿回头附近海域常见的8种优势造礁石珊瑚的反射率光谱代表该海域珊瑚的反射率光谱, 用光纤光谱仪测量它们和此海域常见底质团扇藻、 砂的反射率光谱。 利用反射率、 导数光谱法分析研究了该海域造礁石珊瑚、 团扇藻和砂反射率光谱的差异。 分析表明500～ 700 nm和珊瑚反射率差异相对较大; 珊瑚反射率光谱明显低于砂反射率光谱, 反射率谱线整体差异显著。 导数分析结果显示造礁石珊瑚、 团扇藻和砂的可区分波段为: 石珊瑚与团扇藻的一阶导数, 主要为415.1～425.6, 482～487, 514.5～529, 577～587.6和631.9～644 nm等波段。 二阶导数主要为, 413～418.7, 427.4～432.5, 462.3～470.6, 494.4～503.6, 551.6～561.4, 590～594和639～643 nm波段。 四阶导数主要为, 412.2～418.4, 420.5～425.3, 470.9～480.2, 481.3～486.9, 540.8～545.7, 560～568.3和635.6～639.6 nm等波段。 石珊瑚与砂的一阶导数, 主要为400～413.7, 514.5～529.6, 576.9～587.6和602.7～667 nm波段。 二阶导数主要为, 420.5～430.7, 446.9～458.8, 467.3～472.3, 537～544.3, 556.8～561.4, 582.8～587.2和637.6～649.4 nm。 四阶导数主要为, 414.4～418.7, 419.5～430.3, 486.9～495.8, 534.2～540.1, 579～583.1, 622.7～627.5, 640～645和665.4～672.8 nm等波段。

高速光开关是实现光传输路径变换的关键器件之一. 对于目前马赫-曾德型光开关本身占据的尺寸较大或者在一维方向上尺度较长的缺点, 提出了一种利于高度集成的矩形马赫-曾德2×2光开关单元结构. 器件由基于受抑全内反射原理的沟槽型微纳分光/合光器和90°弯曲波导的L型参考/相移臂两者构成, 极大地减小了由此构成的马赫-曾德光开关器件的尺寸. 利用硅的热光效应, 举例设计了开关器件的L型相移臂上升50℃实现π相移时需要的总长度约为84 μm. 同时采用有限元法分析得到在NiCr金属电极加热器上施加电压3.5 V时, 可以使相移臂内的脊波导层上升温度约为50℃; 模拟了介质覆盖上包层不同SiO2厚度时的时间响应特性, 选用上包层SiO2厚度为0.5 μm时得到器件上升时间35 μs、下降时间48 μs的开关速度. 最后使用Rsoft FullWAVE软件模块时域有限差分法仿真验证了热光开关器件的开关功能. 设计的硅基矩形结构马赫-曾德2×2热光开关的平面尺寸为56×38 μm2. 器件具有高效紧凑的特点, 使其布局配置易于向二维方向扩展, 并潜在应用于硅基高密度光子集成回路及片上光互连系统.

报道了一种CZT 单晶片退火的新装置和新工艺，可以方便有效的对CZT 单晶片进行开管退火。主要研究了氢气氛下加Cd 源开管退火对CZT 晶片中沉积相的影响。研究发现：经过开管退火处理后CZT 晶片中的沉积相颗粒的密度和尺寸都明显减小，有效消除了Te 沉积相，大颗粒的Cd 沉积相尺寸也明显减小。

结合光分组交换(OPS)网络和光纤通道(FC)技术的优势, 提出一种下一代航电系统组网方案——基于光分组交换网络的光纤通道技术(FC over OPS)。建立了数学仿真模型, 研究了一种数据块填装算法与网络实时性之间的关系, 分析不同的参数如发送带宽、最低效率门限、发送定时的选取对网络实时性的影响。进一步完成硬件原型设计和仿真, 比较了软件仿真与硬件仿真的结果, 并分析该数据块填装算法的性能。

利用拉曼显微镜在室温下对金属有机化合物气相外延(MOVPE)和液相外延(LPE)方法生长的Hg1-xCdxTe薄膜材料以及用加速坩埚旋转布里奇曼(ACRT-Bridgman)和Te溶剂方法生长的Hg1-xCdxTe体材料进行了系统研究. 在上述4种方法生长的材料的显微拉曼光谱中,均发现在导带底上方且远高于材料导带底对应能级的显微荧光发光峰. 通过详细比较可以判定,高于导带底约1.5eV的显微荧光起源于Hg1-xCdxTe材料中的Te离子空位与材料导带底的共振能级发光,从而确定在碲镉汞材料中存在一个稳定的Te离子空位共振能级。

用光束传播方法(BPM)对集成光学无间隙指向耦合器型TM/TE模分离器的理论模型进行了仔细的分析,通过结构参数的优化,设计了一种模分离器,理论计算TM模和TE模分离比优于40 dB.同时制作了相应的器件,测试结果表明:TM模和TE模分离比分别达到28 dB和25 dB.