基于衰减效应提出一种高阶拟合模型，能够快速准确地估计青铜器内部材料的等效原子序数与密度。为验证该方法的可行性，使用能谱计算机断层成像（CT）技术采集多个能量下的成像数据，开展实际数据拟合实验。在实际数据实验中原子序数估计的最大误差在5%以内，平均误差小于4%；密度估计的最大误差在10%以内，平均误差小于4%。实验结果表明，该模型能够仅通过两种能量的成像数据，在无损条件下快速准确地估计青铜器内部材料的等效原子序数与密度。

建立了一种理论模型和实验方法, 可以有效地修正来自于环境和介质对测温结果的影响。 这种修正方法通过计入测温环境对辐射体的衰减系数, 可以显著改善以灰体辐射为基础的测温技术的精度和普适性。 首先, 利用多通道CCD图像光谱仪快速准确地获得给定辐射体在空气中的指纹光谱, 并将其等效为一个标准的灰体模型； 其次, 将该辐射体放入未知的环境和介质中, 重复测量该辐射体的辐射光谱, 并建立包含待测介质对辐射体的衰减特征的灰体模型。 最后, 通过对比上述两种情况下的灰体模型, 便可精确确定该辐射体在该环境和介质下的温度。 通过对处于不同环境和介质下的相同辐射体的系统实验, 检验了该测温技术和修正方法的普适性和准确性。

为了抑制空间光学载荷的振动,针对大口径、高分辨的光学遥感器设计了一种隔振器, 并研究了隔振器的主要结构参数和布置方式。首先, 使用有限单元法分析了隔振器主要参数与刚度特性之间的关系。然后, 利用BP网络预测隔振器的三向刚度, 搜寻了符合条件的隔振器的结构参数。结合光学载荷的一般结构形式, 提出一种对称辐射式布置方式, 建立了相应的理论模型, 并进行了仿真研究。最后, 设计、加工出了一套隔振系统原理样机, 并对其静态性能及隔振性能进行了测试实验。实验结果显示: 隔振系统的基频在5.31 Hz左右; 对高于25Hz的振动, 衰减可以达到20 dB以上; 仿真和实验结果之差在8%以内。得到的结果表明, 设计的隔振器可以有效降低空间飞行器传递给光学载荷的振动。

对组合锥型光纤表面增强拉曼(SERS)探针的结构参数进行了设计与优化。 通过建立描述消逝波激发 组合锥光纤探针表面纳米颗粒的激发光衰减系数模型, 结合激发光经渐变锥段的全反射传输、探针平直段与 激发光纤间的模式匹配原理, 给出了组合锥型光纤SERS探针的结构参数设计与优化方法。利用该设计与优化方法, 在给定光纤和纳米颗粒结构以及周围环境和激发光功率下, 进行了光纤SERS探针结构参数的模拟设计。

激光雷达信号在大气中传输时，大气中的气体分子和大气气溶胶粒子、尘埃、雨等对激光信号的吸收和散射导致光信号能量的衰减是影响激光雷达信号传输的重要因素。另外，由于大气密度分面目 不均匀导致激光沿光路上的折射，大气湍流效应导致光束横截面上能量分布起伏、光束扩展和漂移等，这些对激光雷光信号的传输产生一定的影响。本文对激光在大气中传输的各种能量衰减机制进行分析和讨论，为激光雷达系统的设计提供理论依据。