具有莫尔角的光学莫尔晶格使能带平坦化，为激光超短脉冲的脉宽调控提供了新的思路。通过组合两种不同周期的光子晶格，构建3种人工合成莫尔角逐渐增大的光学莫尔晶格，实现了莫尔晶格能带的平坦化。通过理论分析莫尔晶格的能带色散，发现人工合成莫尔角较大的莫尔晶格具有丰富的群速度色散，这导致了脉宽的剧烈变化。实验上，使用自相关仪测量了超短脉冲经莫尔晶格后的脉宽。在理论和实验上证明了莫尔晶格对超短脉冲脉宽的精准调控。提出的莫尔晶格对激光脉冲压缩器件的研究具有重要意义。

基于超快超强激光的强场太赫兹辐射源通常具有较低的重复频率，此类辐射源的表征和应用对太赫兹时域波形和频谱测量技术提出了新要求。介绍了中国科学院物理研究所光物理重点实验室发展的几种针对太赫兹脉冲时域波形和频谱的单发测量系统，重点讨论了每种方案的设计原理和特点。这些单发探测方案适用于低重复频率的强场太赫兹脉冲源，有助于准确表征太赫兹辐射性质、深入理解太赫兹产生机制、拓展强场太赫兹应用范围。

采用预置散斑的X射线强度关联成像系统需要采集大量的散斑场，成像时间较长，而单幅散斑场信噪比低，难以单独用于图像重构。然而单幅散斑场中的空间分布信息包含一定的样品结构信息，可以用于样品缺陷快速检测。基于此，提出一种基于单幅预置散斑的缺陷检测方法，该方法将待检测样品探测散斑场与标准样品模拟散斑场的相关性作为样品缺陷的评价标准。同时基于该方法模拟X射线强度涨落二阶自关联检测光路，分析不同信噪比下探测散斑场分布的图像对比度对相关系数的影响。并对比多种细节增强方法，提高检测可靠性。最终结果表明，基于单幅散斑场的方法可以有效地进行样品的快速缺陷检测。

针对城市热环境研究中研究尺度选择不足、研究维度不全面导致研究结论与实际情况有差异的问题，提出一种定量分析和研究城市建筑空间分布格局与城市热环境相关性的方法。首先基于Landsat8遥感影像提取研究区的地表温度（LST），构建研究区城市建筑空间分布格局定量表达体系，然后利用相关分析（CA）和双变量局部空间自相关分析（BLSAA）方法探究1 km和2 km尺度下城市建筑空间分布格局对热环境的影响。所提方法对济南市中心城区热环境的研究结果表明：一、二、三维城市空间结构指标对研究尺度变化非常敏感，且一、三维城市空间结构指标尤其敏感；1 km尺度下的研究结果置信度比2 km尺度高；一、二、三维城市空间结构指标对城市热环境的影响主要为正相关，且正相关指标的个数随维度增长而递增；相比于一维城市空间结构指标，二、三维城市空间结构指标与城市热环境的相关程度较大。

随着对大气污染问题的日益重视, 监测大气颗粒物质量浓度也成为了热门研究领域。针对现行两种流行算法 (基于模式模拟和基于机器学习) 产生的近地面 PM 2.5 质量浓度科学数据集进行了比较分析, 利用城市年均 PM 2.5 监测数据定量评估两数据集的不确定性, 并通过空间自相关分析对两数据集的空间合理性进行了评价。同时, 还利用标准差椭圆分析研究了 2000-2018 年间主要污染区域 (北京、天津、河北、河南、山西、山东等地) PM 2.5 的时空演变趋势。结果表明, 基于机器学习算法产生的数据集 (CHAP) 具有较高的精度, 适用于区域性空气质量研究; 而基于模式模拟算法产生的数据集 (vanDonkelaarA) 具有合理的空间分布, 更适合于大尺度、长时间的污染趋势分析。由标准差椭圆分析发现, 2000-2018 年研究区域标准差椭圆中心的位置整体向东北方向移动; 2013 年前 PM 2.5 分布范围及年均值在波动中呈现整体上升的趋势, 随后显著下降, 造成 PM 2.5 浓度下降的主要因素是有效管控措施的实施。研究结果为中国区域的细颗粒物污染研究的数据集选取提供了参考依据, 为大气细颗粒物污染的防控提供科学支撑。

High-resolution optical imaging through or within thick scattering media is a long sought after yet unreached goal. In the past decade, the thriving technique developments in wavefront measurement and manipulation do not significantly push the boundary forward. The optical diffusion limit is still a ceiling. In this work, we propose that a scattering medium can be conceptualized as an assembly of randomly packed pinhole cameras and the corresponding speckle pattern as a superposition of randomly shifted pinhole images. The concept is demonstrated through both simulation and experiments, confirming the new perspective to interpret the mechanism of information transmission through scattering media under incoherent illumination. We also analyze the efficiency of single-pinhole and dual-pinhole channels. While in infancy, the proposed method reveals a new perspective to understand imaging and information transmission through scattering media.

透过散射介质的光学成像是人们长期追求但一直未能真正解决的问题。研究人员提出并发展了各种各样的方法和技术，从最早只利用弹道光的时间门和空间门技术，到后来利用了散射光的波前整形、散射矩阵测量和散斑自相关成像，再到近年热门的深度学习方法。尽管这些方法和技术都经过了毛玻璃、氧化锌薄膜、生物组织切片等薄散射介质的原理性验证，但随着介质厚度增加，所有方法和技术都迅速失效。厚度一直是难以克服的瓶颈。这篇评论归纳对比了散射成像的主要方法和技术，重新审视了经过散射介质波前被完全随机化等主流观点，分析了现有方法和技术无法透过厚散射介质成像的原因，并提出了未来有望真正解决问题的研究方向。

为探究环渤海三大城市群空气污染特征及其与气象要素关系的异同, 基于 2015-2019 年空气质量指数日报资料及同期气象要素资料, 利用空间自相关模型和皮尔逊相关系数对其相关性进行了分析。研究表明: (1)对于 PM2.5、PM10 和 O3 这三大被研究的首要污染物, 在冬季主要以 PM2.5、PM10 为主, 夏季以 O3 为主。除 O3 外其余污染物浓度呈现下降趋势。(2) 空气质量指数 (AQI) 呈现秋季最低、冬季最高的变化特点, 年际上空气质量在逐步改善。(3) AQI 存在明显的空间集聚现象, 总体上由沿海向内陆逐渐由空气质量优良区变为空气污染区。(4) AQI、PM2.5、PM10 和 O3 在不同季节与各气象要素的相关性不同, 且相关性强度呈非线性变化。

针对低截获概率雷达信号设计中的复杂度问题，提出了一种新型复合调制信号，即脉间Costas频率编码、脉内混沌二相码（CTPC）的Costas/CTPC复合信号。混沌二相码的引入，增加了信号相位的随机性。然后理论上分析了该复合调制信号的组成。最后通过仿真，对参数优化过后Costas/CTPC信号的自相关函数、互相关函数、功率谱密度和模糊函数进行了分析。仿真结果表明：该信号相比Costas信号、Costas/Bark信号、LFM/Bark信号及Costas/LFM信号具有更好的自相关性能，同时还具有良好的抗干扰性能和极低的截获性能，十分适合应用于低截获概率雷达系统中。

从动态光散射信号中反演纳米颗粒粒度分布，结果准确性和重复性受测量的自相关函数数据点影响，数据点长度不同会导致不同的反演结果。为了解决该问题，提出了一种根据拟合自相关函数的均方根误差来截断自相函数的方法，该方法通过设置拟合误差阈值来自适应地选择最佳自相关函数数据点数。实验结果表明，使用均方根误差阈值方法获得的颗粒粒度分布比其他方法获得的结果具有更高的准确性和更好的重复性。