为了获取满足特定探测器工作谱段的恒星能量，提出了一种基于多星表数据的恒星能量外推方法，利用IRAS、WISE和2MASS星表数据交叉校验，将已有的高精度恒星谱段能量转化为相机的任意工作谱段.该模型简化了外推过程，提高了外推效率，实现对70%的恒星外推精度3%以内，与Cohen等人对Vega和Sirius长期观测得到的结果相同.同时，给出一个可用于辐射定标的星表.在恒星定标时可以根据模型外推结果选择更适合探测器的多恒星数据.

近年来, 随着**、 工业、 科技等领域飞速发展, 无论是对于军用动力发射系统还是对于民用钢铁冶炼以及高科技新兴产业, 辐射温度测量都具有重要意义。 尤其在温度极高且伴随着瞬态测温（小于1 μs）需求的场合, 多光谱辐射测温法被广泛运用。 多光谱辐射测温法是通过选取被测目标多个特征波长, 测量特征波长的辐射信息, 再假设发射率与波长相关的数学模型, 最终求解得到辐射温度。 目前, 利用该方法实际测温时, 光谱发射率都采用固定的假设数学模型, 而针对目标在不同温度状态下, 该固定模型则无法进行自适应变化。 同样, 在不同温度下, 如何解算最终的发射率和辐射温度也没有普适性的方法。 基于普朗克黑体辐射定律, 提出一种被测目标在不同温度下光谱发射率函数基形式不变的思想, 简称发射率函数基形式不变法。 通过该方法, 发射率模型可以根据物体在不同温度状态下, 函数系数动态改变来进行自适应变化。 同时对于如何解算最终的发射率和辐射温度也相应提出了普适性的方法。 通过大量仿真验证以及实际测量光谱辐射照度标准灯和溴钨灯温度实验, 证明本文提出的方法比现有的光谱发射率处理方法更加简单实用并且能够有效地提高光谱发射率的计算精度, 从而提高辐射温度测量精度。 同时具有实用性好、 应用广泛等特点。

辐射度定标是时间调制型FTIR数据处理中非常关键的一个环节,定标的好坏直接影响着其在应用中性能的优劣。根据光谱仪响应函数(线性或非线性)的不同,辐射度定标方法可分为线性定标和非线性定标; 根据定标中采用的点数的不同可分为两点定标和多点定标。首先用MATLAB对光谱仪采集的数据进行线性度分析与仿真,然后用C++编程分别实现线性定标和非线性定标。实验结果为两点法的误差为0.1118,抛物线法的误差为0.1684,四点线性的误差为0.0599。结果表明多点线性的定标方法效果最好。采用四点线性的方法进行定标将大大提升光谱的准确度,为后面的光谱识别工作打好基础。

在单模光纤中由于非线性效应和拉曼增益效应的共同作用, 导致光子在各向同性介质中传输时满足非线性薛定谔方程。利用随机微分方程研究了长距离光纤通信中噪声对光纤信道的影响, 给出了光纤信道的动力学机理模型。首先在非线性薛定谔方程的基础上引入噪声项, 然后利用It?公式将其整理成极坐标系下标准的随机微分方程组, 最后利用福克尔－普朗克(Fokker-Planck)方程得到了光脉冲在光纤信道中的概率密度函数, 精细地研究了光纤信道的非线性演化规律。即在加入噪声项的情况下, 分析了光纤通信的传输性能指标, 得到了概率密度函数。

运用Liouville 方程和诺维科夫原理,解出了关联噪声和周期信号共同驱动的 非对称双稳系统的近似福克-普朗克方程,并求解了其稳态概率密度函数。在此基础上,分析了乘性噪声强度D、加性噪声强度Q、 噪声间关联系数λ, 周期信号振幅A、频率Ω以及系统非对称参数r 等对稳态概率密度分布曲线的影响。结果表明: 1)噪声强度及其关联、周期信号振幅、 系统非对称参数的改变均能引起稳态概率密度分布曲线单峰结构和双峰结构之间的转换, 即能够诱导非平衡相变产生; 2)周期信号频率改变时,没有非平衡相变发生; 3)当系统非对称参数为零时,稳态概率密度分布 曲线具有关于x=0的对称结构;当系统非对称参数不等于零时,其对称结构被破坏。

根据随机微分与噪声信号处理的内在联系，对相位噪声信号进行了系统的分析。建立了相位噪声通过滤波器后所满足的福克尔普朗克方程，利用群移傅里叶变换(MGFT)给出了方程的解，得到了相位噪声幅度和相位的联合概率密度函数。

为进一步提高温度测量精度，以激光照射下普通钢的熔池为研究对象，通过对发射率模型的合理假设，实现了双光谱测温系统的补偿优化。测量结果显示，针对普通钢的温度测量时，发射率采用指数模型可以取得很好的测量效果，测量误差在4%以内。同时，在同一种测量条件下将优化后的测温法与传统的比色法测温进行精度比较，证实与比色法相比该方法的误差显著减少。通过对数据处理的误差做定量分析，得出其误差在13~25 ℃之间。

无论在民用钢铁冶炼、焊接技术或者军用近代动力学发射系统中，对于目标火焰的辐射温度测量一直有着重要意义，其对钢铁冶炼成分的判定、焊接工艺的提高和动力系统轨道烧灼的研究都有着重要的影响。该情况下火焰不仅温度极高，而且在某些场合其产生是一个瞬态过程。因此，传统的接触式测温方法不再适用。基于经典的普朗克黑体辐射定律在测量时受到光谱发射效率的影响也难以准确得到最后结果。以经典的普朗克黑体辐射定律作为理论基础，结合多波长光谱辐射方法，研制了新型的多光谱辐射瞬态高温测温计。该高温计最快响应时间可达到2 ns。通过采用高分辨率衍射光栅和光纤连接的方式，保证多光谱提取的准确性。同时将经典的普朗克黑体辐射定律结合多波长提出新型辐射温度算法，不仅解决对该目标辐射温度的精准计算，更可以同时求得目标在该温度下的实时光谱发射效率。通过对高速发射目标和可调节亮度的溴钨灯测量的实验表明，该方法满足测量动力发射目标表面辐射温度分布的同时，也保证了较高的精度，满足了对于发射瞬间物体表面瞬态温度测试的要求。

基于Pokker-Planck方程, 建立一个描述短脉冲激光作用下电介质材料中导带电子能量分布随时间变化的模型, 用数值方法计算电子能量分布与电子数密度随时间的演化过程, 根据临界等离子体密度准则得到了不同激光脉冲宽度和波长下电介质材料(以SiO2为例)的破坏阈值。结果发现, 尽管激光波长通过3种途径对材料破坏阈值的确定产生影响, 但三者的共同作用导致在激光波长分别为1 060, 800, 532 nm时材料破坏阈值随脉宽变化曲线十分接近。讨论了碰撞电离、光致电离两种机制对材料激光破坏分别所起的作用: 当激光脉宽大于1 ps时, 碰撞电离对材料的破坏起主要作用; 当激光脉宽小于1 ps时, 光致电离对破坏阈值的影响越来越明显, 但是碰撞电离仍然不可忽略, 碰撞电离与光致电离同时起重要作用。