该文提出了基于钽酸锂漏波材料设计的扇形声表滤波器。钽酸锂在36°Y-X切向时，其机电耦合系数(ΔV/V)为2.4%、频率温度系数(TCF)为-32×10-6/℃。36°Y-X钽酸锂具有较强的压电耦合性和适中的温度稳定性，用它设计相对带宽5%~10%的滤波器可以实现较小的插入损耗和适中的温度稳定性，器件实测结果与仿真相符。

该文设计了一款用于电子不停车收费系统(ETC)的声表面波(SAW)滤波器。该款滤波器采用3-1-3分节的电容加权结构和电极宽度控制(EWC)的换能器单元结构，基片材料为128°Y-X铌酸锂。通过对滤波器外围匹配电感、换能器反射指结构和膜厚的优化，实现了滤波器小插入损耗和高阻带抑制，制作滤波器的中心频率为40 MHz，插入损耗为-7.5 dB。该文突破常规设计方法，采用在扇形结构中换能器全抽指加权SAW滤波器的设计手段，使器件最终满足ETC项目使用要求。

空间分辨率是衡量遥感载荷光学成像性能的重要指标。传统二维扇形靶标影像难以直接用于载荷空间分辨率检测，精度受限于载荷构像模型以及影像校正处理方法。本文结合圆球球面数学模型，设计了扇形与网格混合的球面靶标，提出了一种直接在球面靶标影像上进行光学成像载荷空间分辨率检测方法。该方法针对球面同心圆移动椭圆成像以及偏心率局部一致特点，沿球面同心圆圆心直线方向进行多尺度椭圆拟合，并通过多尺度拟合椭圆长半轴的相对比例关系来精确计算遥感载荷空间分辨率，达到直接基于球面靶标中心投影影像进行载荷空间分辨率检测的效果。采用仿真球面靶标进行检测方法准确性验证，实验结果表明，本文方法具有优于传统检测方法的检测精度。进一步采用中国（嵩山）卫星遥感定标场中布设的实体球面靶标，开展了光学成像载荷空间分辨率检测实验，验证了本文方法的空间分辨率直接检测能力和检测结果有效性。

光学层析成像传感器结构由发光元件与感光元件组成，对重建图像的精度有重要作用。鉴于此，对扇形发光与感光元件的分布进行了优化研究。首先，将发光与感光元件的位置信息构建为角度向量。然后，引入灵敏场均匀性参数作为该结构的评价指标，并通过仿真实验验证了该指标的可靠性。最后，基于遗传算法对传感器结构进行优化，将角度向量作为优化对象来确定传感器结构，并将灵敏场均匀性参数作为适应度函数。在所获得的优化结构中，发光与感光单元分布不均匀，均匀性参数为0.288。多种具体分布的图像重建实验表明，该传感器优化结构在重建精度、图像准确性和噪声等方面均优于传统分布和随机分布。

湖北三鑫金铜矿进入深部开采后，采用扇形中深孔爆破破岩方式回采顶底柱，由于布孔方式和岩石物理力学性质发生变化，导致扇形中深孔爆破存在大块率高、缩口严重等问题。运用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对不同孔网参数的中深孔爆破过程进行数值模拟计算。基于现场岩石实际物理力学性质和实际炸药材料参数建立了1.4 m、1.6 m、1.8 m三种不同孔底距和1.6 m、1.8 m、2.1 m三种不同排间距数值计算模型，通过分析炮孔爆破过程中关键时刻模型有效应力云图，确定出扇形中深孔爆破方式的岩石低应力区集中在两炮孔中心线中上部位置，再通过将布置在模型关键位置监测单元的Von Mises有效应力峰值与岩石材料的最大动态抗拉强度对比，确定出当孔底距为2.1 m，排间距为1.4m时低应力区内监测单元的Von Mises有效应力峰值与岩石的最大动态抗拉强度最为接近，确定出三鑫金铜矿扇形中深孔爆破的最优孔网参数：最优孔底距2.1 m，最优排间距1.4 m。经现场应用试验验证在相同炸药单耗的情况下，更优的孔底距、排间距设计能够有效的降低扇形中深孔爆破的大块率高、缩口严重的问题。研究成果可为矿山后续回采工作提供指导，对于存在类似问题的地下金属矿山开采具有一定参考价值。

多芯光纤具有集成度高、传输容量大等优点, 为了实现其与单芯光纤阵列的连接, 提出一种基于高精度陶瓷插芯的自组装型低损耗多芯光纤扇入扇出(FIFO)器的设计及制备方法。通过仿真和实验确定了拉锥功率和拉锥速度等拉锥光纤的最优参数, 成功制备出高性能的七芯光纤FIFO器。实验采用的传输链路包含1对FIFO器及5 m长的七芯光纤, 得到7个通道的平均损耗为0.9 dB, 平均串扰为-52 dB。另外, 该FIFO器在波长为1550 nm处、长1 km的七芯光纤中实现了7×10 Gb/s无误码传输, 且各个通道具有良好的一致性。