下行漫衰减系数（k_d）是海洋光学领域的重要光学参数之一。利用大连港现场实测的含水中油水体光学参数和辐射传输模型Hydrolight模拟含水中油水体水下光场，分析水中油对水体k_d的影响，并根据模拟结果构建k_d半分析模型。结果表明，在可见光波段，不同水深的k_d光谱随着水中油浓度的增加而升高；随着水中油浓度的增加，k_d随水深增加而升高的趋势更为明显，且接近其定常渐进值的速度越快；含水中油水体吸收系数及后向散射系数对k_d的贡献与自然水体不同，使得含水中油水体与自然水体k_d半分析模型的参数值差异明显，因此，自然水体k_d半分析模型无法满足含水中油水体的精确计算需求。通过模拟结果构建的k_d半分析模型可以进一步计算得到精度较高的下行辐照度，为快速模拟含水中油水体水下光场提供了可靠的解决方案。

为解决光谱反演法确定物质光学常数的一些问题, 基于传统的双厚度透射率模型, 建立厚度分别为 L和 2L的光谱透射率方程, 通过代数运算获得与衰减系数有关的八次多项式方程, 求解并选择其大于 0小于 1的实数根来计算衰减系数和消光系数; 再求解关于界面反射率的一元二次方程, 选择其大于 0小于 1的根来计算折射率。在确定光学常数的过程中, 新方法没有反演误差和迭代计算耗时问题。利用已知文献中庚烷的光学常数验证新方法的可靠性, 并分析了双厚度不满足 2倍关系时对计算结果的影响, 结论是第二厚度 2L的相对误差不超过 1%时, 消光系数的计算误差不超过 2.03%, 不考虑 3个强吸收点时, 折射率的计算误差不超过 1%。

针对水中射频通信系统通信距离严重受限和声学通信系统传输速率低等问题, 可见光通信(VLC)系统为水下中远距离高速无线通信提供了一种解决办法。文章利用样本水质测试对水下短距离信道模型进行了估计, 提出了一种短距离光路介质的衰减系数测试方法, 并且开发了一种水下VLC系统。该系统根据发光二极管(LED)的伏安特性设计直流偏置电路, 对其进行了频谱响应分析。在水槽中进行了蓝色465 nm和白色光源的水下全双工音频实验。实验结果表明, 在发送额定光功率为1 W, 接收端采用S6968的硅本征半导体(PIN)光电探测器, 系统能够在样本水介质(衰减系数c=0.206 7 m-1)中进行全双工通信, 两种光源通信距离均超过了5 m。通过对接收端信号功率谱估计分析、信噪比测试以及扬声器的直观演示, 验证了该实验系统语音通信性能, 为后续水下VLC多种业务传输系统的开发提供了参考。

根据沙氏成像原理，采用450 nm高功率二极管激光器作为光源，CMOS图像传感器作为探测器，研制了一种水体沙氏激光雷达，并利用该雷达系统实现了动态水体衰减系数测量。针对空气-玻璃-水体交界面的折射效应，对水体测量时的像素-距离关系进行修正。在实验室内，利用沙氏激光雷达系统对加入不同质量浓度脂肪乳(Intralipid)的水体进行探测研究，并利用斜率法及Klett法反演得到水体衰减系数。实验结果表明，沙氏激光雷达不仅可以捕捉水体动态变化过程，而且反演获得的水体衰减系数与加入的脂肪乳质量浓度具有良好的一致性，证明了沙氏激光雷达用于水体衰减系数定量探测的可行性，为下一步开放水域测量提供了参考。

使用OCT初步探究了艾灸对经络上不同穴位表皮微循环的影响。对每位健康志愿者先后进行3次大陵穴艾灸实验, 共得到30组实验数据。每组对4个观测点进行10次测量, 共获得1200次实验数据。基于OCT信号的成像特性与组织光学中的光学特性参数, 对穴位处深度为0.4~1.0mm的后向散射信号区间内进行拟合, 获得了穴位皮肤的光衰减系数。结果显示, 与自然状态下的皮肤光衰减系数相比艾灸后30min内穴位皮肤光衰减系数升高约40%, 艾灸点所在经络上的其他穴位后向散射信号强度明显降低。而在临近经络的非穴位对照点和其他经络上的对照点处并没有观察到这一现象。表明了, 利用OCT可以观测到艾灸对穴位皮肤微循环的影响可以通过经络这一通道进行传递至其它穴位, 这种现象具有一定的临床意义, 也进一步扩展了传统OCT的运用范围。

射线检测作为缺陷无损检测的主要技术,在缺陷定性方面有独特优势,但很难测量缺陷沿射线透照方向尺寸,为此,以钢板为研究对象,基于射线成像理论研究图像灰度与透照工艺条件、线衰减系数、透照厚度之间的关系,采用数值积分和曲线拟合方法将线衰减系数转换成管电压和透照厚度表达式,得到最终图像灰度-透照厚度关系模型。利用实验平台获取实验数据,结合软件拟合求得模型当中的未知参数,并采用钢阶梯试块测量模型的精度,比较阶梯试块厚度的实际值与计算值,结果表明,实际厚度和计算厚度比较接近,误差范围为0.18%~1.49%,实验结果很好地证明了模型的准确性,并且可以根据实际透照条件和图像灰度计算钢材料中缺陷处的透照厚度,得到缺陷沿射线透照方向的尺寸,结合数字成像图像测量垂直于射线方向上缺陷尺寸,对缺陷进行全方位评定。

Cerebral edema is a severe complication of acute ischemic stroke with high mortality but limited treatment. Although parameters such as brain water content and intracranial pressure may represent the global assessment of edema, optical properties can appear heterogeneously throughout the cerebral tissue relative to the site of injury. In this study, we have monitored the edema formation and progression in both permanent and transient middle cerebral artery occlusion models in rats. Edema was reflected by the decrease of optical attenuation coefficient (OAC) value in OCT system. By utilizing swept-source optical coherence tomography (SS-OCT), we found that in photochemically induced permanent focal stroke model, both the edema size and edema index, steadily developed until the end of monitor (7 h). Comparatively, when transient ischemia was introduced with endothelin-1 (ET-1), the edema was detected as early as 15 min, and began to recover after 30 min until monitor was finished (3 h). Despite the majority of the edema being recovered to some extent, the condition of a small region within the edema kept deteriorating, presumably due to the reperfusion damage which might result in serious clinical outcomes. Our study has compared the edema characteristics from two different acute ischemic stroke situations. This work not only confirms the capability of OCT to temporal and spatial monitor of edema but is also able to locate focal conditions at some areas that might highly determine the prognosis and treatment decisions.