为了减小神经电极的宽度, 提高电极在光照下的抗噪声干扰能力, 提出了一种基于0.18μm CMOS工艺的抗光噪声神经微电极。采用CMOS的多层布线代替传统电极导线的单层排布, 并将电极衬底接地以有效减小光噪声。阐述了基于CMOS工艺的神经电极结构设计、制备过程与结构表征, 并对所制备的神经电极进行了电化学阻抗测试和光噪声测试。该神经电极宽度仅为70μm, 实验证明: 1kHz频率下电极的阻抗一致性好, 且在1mW/mm2的光遗传常用光辐照下, 该电极的噪声电压仅为0.07~0.08mV, 远低于传统硅电极12~13mV的噪声幅值。结果表明, 基于CMOS工艺的神经电极抗光噪声能力远优于传统硅电极, 对硅基微电极在光遗传中的应用具有重要意义。

同源双光路能见度仪是一种基于数字摄像法的能见度仪。通过CCD传感器获取的光源亮度是光斑提取算法及能见度反演模型的重要组成部分,而背景光噪声严重影响能见度反演准确性。针对复杂背景光干扰下能见度反演出现的较大误差,运用幅度调制方法重新设计调制光源,并对CCD采集的图片进行解调,以有效消除背景光。实验结果表明:光源幅度调制方法能有效去除背景光,并可消除随机噪声和相机暗电流噪声;当调制点数范围为32~128时,图像去噪效果较好,去噪后光斑图像峰值信噪比大于30;在上述调制点范围内,点数越大,峰值信噪比越大,则均方根误差越小。调制点数范围为32~128时,所提方法能显著提高能见度反演精度。

表面等离子体共振(SPR)传感器已广泛应用于生物学、医学、化学、药物筛选以及环境监测、食品安全等领域。但SPR 传感系统检测样品时易受到来自光源、光电检测器等器件自身噪声及环境光噪声的影响，其中环境光噪声的影响尤为明显，因此SPR 传感器通常需要在遮光环境下进行操作，不利于现场的快速检测。为此，在自行研制的角度扫描型SPR 传感器基础上，重点研究环境光噪声的特性，提出一种统计平均滤波和低通滤波结合的数据处理方法来抑制日光灯照环境下的噪声干扰。检测磷酸盐(PBS)缓冲液的实验结果表明，该方法可使SPR 传感器在日光灯照环境下准确检测，相对遮光测量结果的误差为0.0027%。该方法可有效提高角度扫描型SPR 传感器抗环境光干扰能力，具有良好的应用和推广价值。

提出了一种利用陀螺干涉信号和耦合器空闲端信号相关性估计光源强度噪声抑制效果的方法，并在现场可编程门阵列(FPGA)中进行了实时估计。根据估计结果，判决是否进行强度噪声相减，以提高光纤陀螺强度噪声抑制方法的可靠性。理论分析表明，强度噪声抑制效果与信号相关性直接相关。利用该方法，对某高精度干涉型光纤陀螺进行了实验。结果表明，当陀螺干涉信号和耦合器空闲端信号互相关系数为0.91时，干涉信号噪声方差降低至17.16%，然而，当上述互相关系数为0.28时，噪声相减法反而使干涉信号噪声方差增大至143.18%，由此验证了理论分析结果。利用该方法可以在线检测陀螺干涉信号和耦合器空闲端信号的相关性，进而避免噪声相减法中当陀螺干涉信号和耦合器空闲端信号相关性较差时，光纤陀螺噪声不降反升的情况，提高了强度噪声相减法的可靠性。

Rb光谱灯是Rb原子频标的重要部件。 Rb光谱灯发出的光含有两种成分, 一种是对原子跃迁信号有贡献的有效光成分, 一种是仅体现为光噪声的无效光成分。 尽可能地增强Rb光谱灯有效光成分并抑制无效光成分, 对于提高Rb原子频标锁频环路的信噪比从而改善Rb原子频标的频率稳定度具有重要意义。 利用单色仪获得了分别充有起辉气体Ar, Kr和Xe的三种常用Rb光谱灯的光谱, 分析了三种Rb光谱灯的光谱特性, 讨论了如何提高有效光强和抑制无效光强的问题。 实验和分析结果表明, Rb光谱灯有效光强与所用起辉气体的种类和灯泡的工作温度密切相关。 灯泡工作温度较低时, Xe灯有用光强最大, Kr灯次之, Ar灯最低; 当灯泡工作温度较高时, Xe灯有用光强仍最大, Ar灯次之, Kr灯最低。 分析还表明, 采用合适的光学滤光方法可以有效地滤除Rb光谱灯的无效光成分。