微结构阵列光学元件的加工受到越来越广泛的关注, 单点金刚石飞刀切削技术以高效率低成本且加工精度高的优势, 逐渐应用于微结构的加工。本文主要研究飞刀切削微金字塔结构时, 机床重复定位误差和循环加工引入的误差对微结构切削效果的影响, 分析 V槽切削时次沟槽产生的条件, 研究抑制次沟槽产生方法, 实验验证了可以通过控制切削深度大于最小切削深度来抑制次沟槽的产生。

针对军用无人飞行器对海上重要舰船合成孔径雷达图像获取困难的问题,提出了一种从单一图像学习图像内部分布的无条件图像生成网络。该网络采用金字塔式多尺度生成对抗网络(GAN)思想,在每一层金字塔中都有一个GAN负责该尺度下图像块的生成和判别,且每个GAN具有相似的结构。生成器前端采用不同大小卷积核连接的Inception模块获取不同尺度下的图像特征,为了充分利用这些特征,加入了残差密集模块;判别器采用马尔科夫判别器的思想,捕捉不同尺度下的图像分布。将所有生成的图像制成数据集用于训练不同的目标检测算法,结果表明,训练后模型的平均精度得到了一定的提升,验证了该网络模型的有效性。

提出一种硅基金字塔结构光控太赫兹波调制器。通过化学刻蚀方法在高阻硅基底形成微米级的金字塔结构, 研究该结构与高阻硅片对激光的反射率及对太赫兹的调制情况。实验表明, 金字塔结构可有效降低激光反射率, 提升激光利用率, 并且通过增加太赫兹波调制面积, 达到显著增强太赫兹波的调制效果, 其调制深度达到 90%以上。该硅基金字塔结构光控调制器可在极低的激光功率下工作, 具有宽带、大幅度调制的特点, 在太赫兹成像领域具有重要应用价值。

黑硅是一种能大幅提高器件光电转换效率的新型电子材料, 微纳混合结构黑硅是一种比普通黑硅材料更高效的新型黑硅材料, 如何制备出大面积、形貌特征好、表面洁净度高的黑硅材料是制备高效的黑硅太阳能电池的前提。首先, 利用湿法腐蚀方法, 通过设计合适的反应固体装置和良好的工艺控制手段, 在金字塔硅表面制备了大面积的微纳混合结构黑硅; 然后, 对其制备的关键工艺技术进行了研究讨论。实验结果表明, 该方法制备的微纳混合结构黑硅具有形貌特征好、表面洁净度高和低表面反射率等特征。有效去除表面银沉积物后, 该黑硅在300～1 100 nm范围内的加权平均反射率低至4.06%。该制备工艺方法适用于大面积高效微纳混合结构黑硅的规模制备, 在高效黑硅太阳能电池领域具有重要的应用价值。

基于Light Tools光学分析软件分析了光在球形微结构扩散板和圆锥及金字塔两种非球形微结构扩散板内的传输过程，比较了球形微结构扩散板和非球形微结构扩散板的均匀度和透光率；进一步分析了金字塔非球形微结构的顶角γ和切削量H对扩散板均匀度和透光率的影响。结果表明，金字塔非球形微结构扩散板的均匀度高于圆锥非球形微结构和球形微结构两种扩散板的均匀度，透光率介于圆锥非球形微结构扩散板和球形微结构扩散板之间。金字塔非球形微结构顶角γ越大，透光率越高，当γ=100°时，扩散板的综合光学性能最好，透光率达82.1%，均匀度达82.4%；切削量H越大，透光率越大，均匀度先增大后减小，当H=0.04 mm，扩散板的综合光学性能最好，透光率为84.2%，均匀度为86.2%。

图像融合的目的是把来自多传感器数据的互补信息合并形成一幅新的图像，以便更好地进行监视和侦察之类的视觉感知。文中介绍了小波变换及其Mallat快速算法，提出了基于小波变换的图像融合方法，并分析了可见光与红外图像的融合结果。结果表明，小波变换融合图像包含了所有传感器的相关信息，其性能优于高斯-拉普拉斯金字塔结构算法。这一原理也可以应用到两幅以上的图像上，无论这些图像是否在同一光谱波段内。