人工构建的平面化超构表面由于其独特的电磁响应以及超薄、易集成的优势，在光子学和新型光电子技术方面发挥着至关重要的作用。基于近场共振模式的发光超构表面在散射辐射光子、定向和增强光子态密度等方面展现出独特优势，拓展了其在前沿光子学领域的应用。本文概述了超构表面调控系综量子光源辐射行为的基本原理，详细介绍了可见光波段内发光超构表面最新的研究应用进展，包括微小型固态照明、虚拟现实和增强现实高清显示、可见光通信、高能X射线探测、手性光源以及低阈值微纳激光器等领域的应用。最后展望了发光超构表面的未来发展方向。

为成功爆破拆除复杂环境下位于同一厂区的两座砖烟囱和两座钢筋混凝土烟囱, 通过分析周边环境条件以及烟囱结构特点, 确定“单切口, 定向倒塌”的总体爆破方案对四座烟囱进行齐次拆除。根据工程经验确定烟囱切口底边位置为标高+0.5 m处, 切口角度为215°, 切口高度、切口长度以及相关爆破参数通过理论公式计算得到具体数值, 切口形式采用类梯形切口, 起爆网路采用精准度更高的数码电子雷管起爆系统以顺发齐爆的方式进行起爆。考虑四座烟囱不同的结构组成分别制定对应的预处理方案, 并通过对烟囱的倒塌可靠性、爆破振动、倒塌振动进行安全校核以及对爆后飞溅碎片和爆破飞石的有效控制, 从而确保四座烟囱按设计方向倒塌, 防止对周围保护目标造成危害。通过使用有限元软件LS-DYNA对四座烟囱的倒塌过程进行模拟, 结果表明模拟倒塌过程与实际过程几乎一致, 倒塌完成时间均在14 s左右, 并且通过分析顶部节点的位移与速度规律可以判断烟囱倒塌效果充分, 达到预期目标, 进一步表明了数值模拟对工程实践的指导意义, 可为类似工程提供参考。

为了提高坚硬岩石定向涨裂破岩效率, 从坚硬岩石涨裂定向破岩机理出发, 基于空孔效应理论对200 mm、250 mm、300 mm、400 mm空孔间距以及20 mm、40 mm、90 mm、120 mm空孔半径下空孔孔壁的应力变化规律展开研究, 将理论计算与数值模拟进行对比分析验证。研究结果显示：空孔的存在使得空孔靠近涨裂孔一侧产生应力集中, 随着空孔间距增大、空孔半径减小, 空孔效应应力集中现象越弱; 空孔圆周上受拉区为±40°以内, 最大拉应力出现在空孔与涨裂孔圆心连接线上, 最大压应力出现在空孔圆周±70°附近。孔间连线上I型岩石应力强度因子与应力变化规律相对应, 在孔间距达到400 mm时, 应力强度因子KI小于岩石的断裂韧度KIC, 无法达到形成贯通裂纹的条件。依据研究成果设置空孔参数, 并在深圳市铁岗-石岩水库石岩北清水引水隧洞进行涨裂破岩试验。试验结果显示：空孔对于裂纹扩展方向具有引导作用, 能够促使空孔与涨裂孔连线方向产生贯通的主裂纹, 有利于提高坚硬岩石的涨裂破岩效率, 能够为相似工程提供借鉴和参考。

考虑到背景杂波图像结构无规则且复杂, 目标图像结构规则且简单, 两者之间的结构差异为杂波度量提供了有效途径, 提出一种基于图像结构复杂度的背景杂波表征方法。首先, 方向梯度直方图能有效表征图像结构信息, 利用图像局部区域方向梯度分布熵表征对应区域的结构复杂度; 其次, 考虑到人眼视觉系统对图像对比度敏感, 分别在图像方向梯度分布熵空间和对比度空间中度量背景杂波与目标之间的差异,采用标准方差加权求和的方式对背景杂波建模; 最后, 推导了背景杂波与目标获取性能之间的关系, 建立了光电成像系统目标获取性能评估模型。利用公开数据集对模型进行了验证, 实验结果表明, 所提方法所评估的目标获取性能与实际主观目标获取性能具有较高的一致性, 而且在均方根误差(RMSE)、相关性方面优于现有的杂波度量方法。

介绍了一座高110 m的薄壁钢筋混凝土冷却塔的定向控制爆破拆除。针对冷却塔高度大、塔壁薄以及底部直径大的特点, 采用“开窗口、断钢筋、预留支撑板块”爆破方案, 预拆除中通过对冷却塔爆破缺口进行优化设计, 在爆破边沿开设2个简化的定向窗。在爆破区域仅对冷却塔人字柱底部和顶部进行布孔爆破, 将爆破切口分为5个起爆区域采用分区分段的非电毫秒延期起爆技术。为了有效控制爆破危害效应, 在冷却塔倒塌方向铺设缓冲土层及钢板进行双重防护有效地降低了塌落冲击振动, 在爆破切口处采用密目网和土工格栅覆盖相结合的防护措施有效地控制了飞石, 未对周围建(构)筑物造成损害。爆破效果表明: 在爆破切口边沿开设2个简化的定向窗窗口, 不仅减少了钻孔及相关工作量, 降低了安全隐患和防护难度, 而且提高了预处理部分的结构稳定性, 防止爆破切口处下坐; 通过对定向窗的简化设计, 使得冷却塔在倾倒过程中发生扭曲充分解体, 爆堆较为集中, 触地振动较小, 爆破效果良好。

不同于传统被动光学传感器， 高光谱激光雷达发射主动式全波段高斯脉冲激光， 和植被叶片表面相互作用后， 不同波段后向散射强度返回至接收器并被记录下来。 以往的高光谱激光雷达植被叶片反射特性研究只聚焦于零度角入射的情况， 对多入射角方向反射光谱特性以及方向反射特性对叶片叶绿素含量估算带来的误差尚未进行过深入研究。 利用实验室研发的32波段高光谱激光雷达获取了不同入射角下的植被叶片反射光谱， 对高信噪比波段下植被叶片的复杂方向反射特性进行了深入分析， 随后选择光谱指数研究了高光谱激光雷达测量条件下植被方向反射特性对叶绿素含量反演的影响。 结果表明， (1)高光谱激光雷达植被叶片回波强度随入射角增大逐渐降低， 但二向反射率因子并不逐渐减小， 在可见光和近红外波段， 二向反射率因子随入射角增大分别呈现出两种不同形状特征， 可见光波段反射率因子最大值出现在0°~10°， 近红外波段最大值出现在60°， 反射率因子最小值均出现在45°处， 最大和最小反射率因子间可差0.1左右， 可见光和近红外波段10°~60°内二向反射率因子均呈现先减小后增大的趋势; (2)通过对不同入射角下光谱指数与叶绿素含量的回归分析发现， 方向反射特性对反演精度有非常大的影响， R2和RMSE并不随着入射角增大统一呈现同步增大或同步减小的趋势， 具体地， R2随入射角的变化趋势是先减小， 再增大， 再减小， 50°左右时最小， 增大发生在60°， RMSE则反之。 对于不同光谱指数， R2随入射角增大变化可达4倍， 波动范围为0.14~0.63， RMSE最大变化为1.5倍左右， 在0.5~0.8 mg·g-1内波动。 R2和RMSE的重大变化揭示了高光谱激光雷达植被叶片方向反射特性对叶绿素含量反演的重要影响。

介绍了一种采用018 μm CMOS工艺制作的动态范围达71 dB、步长为1 dB的低噪声可编程增益放大器。为了克服传统的三运放仪表放大器共模输入范围受限的缺点, 本设计采用了电流模架构, 实现轨到轨的共模输入范围。内部运放采用斩波来减小其失调电压和低频1/f噪声。增益控制由粗调级和精调级两部分来实现, 粗调级将电压信号转换为电流信号, 精调级将电流信号恢复为电压信号, 最终实现宽范围和高精度。仿真结果表明, 该设计总共实现了-3 dB~68 dB的增益范围和1 dB的步长; 在48 dB增益下1 Hz到100 kHz的等效输入噪声为3573 μV, 1 kHz处CMRR和PSRR分别为1189 dB和1206 dB。