光刻胶经过曝光、显影后的锥角(Taper)和关键尺寸(Develop Inspection Critical Dimension, DICD)是光刻工艺的重要参数。明确影响锥角和DICD的工艺参数, 进而控制锥角和DICD, 这对工艺制程至关重要。本文结合光刻制程, 探究了光刻胶厚度、曝光剂量、Z值、显影时间对锥角和DICD的影响, 并结合蒙特卡罗算法对显影制程进行评估。实验结果表明: 光刻胶厚度每增加1 μm, DICD增加约2.6 μm。同时, 厚度增加会导致光刻胶顶部的锥角逐渐由锐角向钝角演变。曝光剂量每增加10 mJ/s, DICD则减小约0.8 μm, 锥角则呈阈值跳跃式上升趋势。基板在最佳焦平面曝光, DICD和锥角均一性最好。显影时间每增加10 s, DICD下降约0.3 m, 锥角则增加约1.7°。最终, DICD和锥角呈负相关关系, 可以通过调节光刻工艺参数对锥角和DICD进行控制。

针对红外波段下湿度对偏振光传输特性的影响问题, 以自然界中较常见的烟煤粒子作为研究对象, 采用蒙特卡洛法仿真研究, 不同红外波段下湿度对线偏光和圆偏光传输特性的影响情况及其之间差异特性.结果表明：在短波波段, 线偏光与圆偏光的偏振度随湿度的增加都呈现逐渐上升的趋势; 在中波波段, 随湿度的增加两种偏振光都呈现下降趋势; 而在长波波段, 湿度对偏振状态几乎没有影响.进一步比较可知, 在短波波段, 圆偏光具有更好的偏振特性, 而在中长波情况下, 线偏光的偏振特性更加显著.因此, 在应用红外偏振进行探测时, 本研究对波段的选取、湿度的控制及偏振态的应用具有重要的指导意义.

空间热流计算是空间目标热特性及红外特性分析的基础, 针对传统蒙特卡洛法在计算空间目标热流时存在耗时较多的不足, 提出了基于图形加速的改进的蒙特卡洛热流计算方法, 并分别采用传统算法和改进算法计算了卫星的太阳热流, 数值分析表明改进算法在保证同等计算精度的前提下, 显著提高了卫星太阳热流的计算速度。

针对单光束激光周向探测系统中的扫描频率与电机转速的匹配难点问题，进行了单光束脉冲激光周向探测系统的目标探测研究。为提高单光束脉冲激光周向探测系统探测概率，建立了周向探测系统的弹目交汇模型，运用蒙特卡罗算法分析了激光脉冲频率和电机扫描转速对周向探测系统探测目标概率的影响，并选取最佳脉冲频率与电机扫描转速。根据最佳激光脉冲频率与电机扫描转速设计了原理样机并进行模拟探测实验。实验结果表明，当脉冲激光频率为20 kHz，电机扫描转速为30000 r/min时，在3 m探测距离范围内周向探测系统能有效探测目标。为单光束激光周向探测系统的最佳激光脉冲频率和电机扫描转速设计提供依据。