针对宽谱连续波差分吸收激光雷达（DIAL）的特点，通过仿真不同大气条件下的激光雷达信号，计算分析宽谱DIAL气溶胶消光和后向散射效应引起的二氧化氮（NO₂）质量浓度反演误差。研究结果表明：当大气气溶胶均匀分布时，NO₂质量浓度反演误差主要取决于气溶胶消光效应，而后向散射效应引起的NO₂质量浓度反演误差一般可忽略不计；当大气气溶胶非均匀分布时，气溶胶后向散射效应引起的NO₂质量浓度反演误差依赖于气溶胶非均匀分布程度，且与波长指数成反比。此外，适当增大分段拟合距离可有效降低气溶胶后向散射效应引起的NO₂质量浓度反演误差。利用光谱近似得到宽谱NO₂-DIAL气溶胶消光和后向散射效应引起的NO₂质量浓度反演误差的近似模型，通过对比模拟计算的结果，验证了近似模型评估NO₂质量浓度反演误差的可行性。

设计了一种基于VO₂、NaF和TiO₂材料的红外线超宽带可调吸收器，并采用有限元方法对其吸收特性进行了分析。结果表明：当入射波垂直入射时，吸收率对偏振角不敏感。在21~25 μm及35~43 μm波长范围内，吸收率可以达到99.8%。在12~51 μm范围内，吸收率可以达到90%。在0~55°入射角范围内，横磁（TM）波在12~52 μm波长范围内，横电（TE）波在20~45 μm波长范围内，吸收率均可达到80%以上。获得宽带吸收的主要原因是表面等离子体共振效应。通过改变VO₂的电导率，可以调节吸收器的吸收率，实现吸收率的可调性。所设计的红外线超宽带吸收器具有优良的吸收性能，在传感、探测及能量收集和转化等方面具有潜在的应用价值。

提出了一种由 π型匹配枝节、整流二极管、直通滤波器组成的高效大功率宽带整流电路。采用 2只 HSMS-282P肖特基二极管桥设计单级倍压整流电路，使电路在整流效率不下降的情况下提升输入的功率容量; 采用 π型匹配枝节实现阻抗匹配，使电路具有宽频特性，同时其并联短路枝节可以作为输入滤波器，实现小型化和整流效率的提高。直通滤波器用于抑制基频和二极管非线性产生的高次谐波，以提高整流效率。实测结果表示:在 2.05~2.6 GHz带宽内整流效率大于 60%; 在 2.45 GHz工作频率和 35 dBm输入功率下，整流电路在 330 Ω负载上获得 70%的整流效率。该整流电路具有整流效率高、功率容量大、频带宽的特性，可为工程人员设计大功率微波整流电路提供设计指导。

根据多尺寸结构特性和阻抗匹配理论,设计一种矩形层叠结构的超宽带完美吸收器。该吸收器由两层不同尺寸的金属-半导体薄膜-半导体组成,其可以激发多种谐振模式,实现超宽带的完美吸收。采用时域有限差分法研究和分析吸收器的吸收光谱和电磁场能量分布,以及偏振角和入射角对吸收性能的影响。数值计算结果表明,该吸收器在可见光-中红外范围内的平均吸收率高于97%,并具有偏振独立性;当入射角度为60°时,平均吸收率仍高于90%;宽波段的完美吸收由间隙表面等离激元、传导表面等离激元和法布里-珀罗谐振等多种模式的共同作用来实现。

提出一种新颖的宽带频率合成器方案。采用直接数字频率合成器 (DDS)作为锁相环 (PLL)参考, 实现细步进; 在锁相环中加入一种新颖电路, 实现捷变频; 通过频率扩展方式, 实现宽带频率覆盖; 设计指标可兼顾 2~18 GHz的宽频带以及微秒的捷变频时间。分析了方案及设计中的技术难点, 并给出了解决措施。该频率合成器实测指标良好, 具有较强的工程实用价值, 可推广使用到各型雷达产品中。

具有非损伤、快速检测特点的近红外光谱技术与近红外成像技术在食品成分检测、癌症早期诊断、脑科学等领域获得了越来越多应用, 其面临的技术瓶颈之一就是缺乏一种具有小型化、快速响应特点的宽带近红外光源。为解决该问题, 荧光粉转化的宽带近红外LED(pc-LED)逐渐在众多技术方案中脱颖而出。本综述重点总结了宽带近红外pc-LED核心材料Cr3+掺杂的宽带近红外荧光粉的研究进展, 并详细介绍了宽带近红外光源的应用背景及光源种类, 总结了Cr3+的发光特性。本综述针对Cr3+掺杂的宽带近红外荧光粉需要解决的重要问题展开讨论, 包含了效率提升、发射谱带展宽、电声耦合问题和应用探索四个方面, 以帮助读者了解该研究课题的现状、面临问题及未来发展趋势。

针对飞秒光脉冲全光纤化传输的需求, 研究了空心Bragg光纤单基模传输的特性。进而设计了一款空心Bragg光纤, 用于中心波长在1.550μm的飞秒脉冲单基模传输。为了解决空心Bragg光纤在工作窗口色散过大的问题, 通过合理的引入缺陷层调节空心Bragg光纤单基模传输的色散特性, 使其在工作窗口低色散或零色散传输。仿真结果表明, 空心Bragg光纤在1.45μm至1.65μm的带宽范围内都可以维持单基模、低色散或零色散传输, 完全满足脉宽为100飞秒的光脉冲全光纤化传输的需求。

基于 0.25 μm GaN工艺和以 SiC为衬底的高电子迁移率晶体管 (HEMT)技术, 采用电抗匹配、优化电路的静态直流工作点、三级放大结构栅宽比 1:3.6:16等措施, 保证电路的增益和功率指标, 实现了 C波段高功率、高增益和高效率的宽带单片微波集成电路 (MMIC)放大器。芯片测试结果表明, 在 4~8 GHz频率范围内, 漏极电压 28 V, 连续波条件下, 放大器的小信号增益大于 30 dB, 大信号增益大于 23 dB, 饱和输出功率大于 44 dBm, 功率附加效率为 38%~45%。该单片放大器芯片尺寸为 3.6 mm×4.0 mm。

宽带光纤λ/4波片是一种特殊的变速旋转型双折射光纤。当其旋转速度由小到大逐渐增加时, 可将输入的线偏振光转换为圆偏振光, 同时具有理想的偏振变换带宽。结合全光纤电流互感器的光路模型, 分析了宽带光纤λ/4波片的特性对互感器标度因数稳定性的影响。通过在邦加球上的轨迹, 对宽带光纤波片快转端的本征态及两正交本征态间的耦合系数进行了实验研究, 测量了其随温度的变化。实验结果表明, 当波片转速变化曲线满足一定条件时, 宽带光纤λ/4波片的温度效应对电流互感器标度因数稳定性的影响小于0.2%, 远小于窄带光纤λ/4波片的影响。利用宽带光纤λ/4波片可有效提高光纤电流互感器系统的温度稳定性。