为了解决相位生成载波解调方案应用于激光测振技术时，系统中存在的非线性失真问题，提出一种改进相位生成载波解调算法。该算法采用低频、大幅值的相位调制和迭代重加权椭圆特殊拟合对两路含有非线性误差的正交信号进行校正以抑制非线性失真。其中，低频相位调制由三角波信号驱动压电换能器生成，确保小信号情况下椭圆拟合结果的准确性。迭代重加权椭圆特殊拟合可以减小离群数据的影响并避免拟合结果退化为双曲线，具有精度高、鲁棒性好和计算效率高的优点。实验结果表明改进相位生成载波解调算法可以有效抑制激光测振实验系统的非线性失真，在不同相位调制深度（0.8~3.4 rad）下解调信号的信纳比和总谐波失真稳定，对应的标准差分别为0.55 dB和0.03%。系统的响应线性度优于99.99%，动态范围可达103.9 dB @ 500 Hz，总谐波失真为1%且工作频宽为20~8 000 Hz。与传统相位生成载波解调方案相比，该算法不仅显著抑制了非线性失真，还克服了椭圆拟合算法在小信号下无法工作的缺点。

为了标定分焦平面偏振图像传感器的信噪比，设计了分焦平面偏振图像传感器各通道信噪比标定实验。对分焦平面偏振图像传感器信噪比参数对偏振角度测量结果的影响程度、信噪比标定原理、标定实验流程等进行了研究。根据分焦平面偏振传感器的结构和数字图像传感器的数学模型得到信噪比的标定原理。在不同信噪比、不同入射角度线偏振光情况下，对偏振角度测量结果进行了仿真。然后，根据标定原理设计标定实验的装置结构和实验流程。最后，进行实际标定并对实验数据进行了分析。信噪比-偏振角度测量精度仿真结果表明：分焦平面偏振图像传感器的信噪比越大，偏振角度测量精度越高，且入射偏振光角度也会影响测量精度。分焦平面偏振图像传感器各通道信噪比参数的实际测试结果表明：标定值与指标值相差不超过0.55 dB。实验结果证明，该方法是准确有效的，能够较好地完成分焦平面偏振图像传感器各通道信噪比的标定任务。

针对单相机单波长测温和比色测温过程中测温范围较窄的问题，以单波长测温过程为基础，推导了相机传感器动态范围和工作波长对单相机测温范围影响的理论公式，并对波段选取过程中的影响因素进行了分析。理论分析结果表明：相机动态范围和波长的选取限制了一次曝光时测温范围的最大跨度值，在相机传感器唯一确定时，相机动态范围一定，根据波段选取原则选定工作波段，选定估计温度范围下限之后，由公式即可确定待测温度上限，再根据实际测温范围调整波段和估计测温下限；配合调节曝光及光圈，充分利用相机传感器的全动态范围，可实现单相机辐射测温法中宽温度范围的测量。此外，通过涡流加热实验和熔池温度场测量实验对上述影响因素进行验证，选取更优波长和更优曝光时间，可提高单次测温跨度至少40%，为单相机测温技术的具体实施提供技术参考。

采用扫描隧道显微镜（STM）对含NCLs的有机共轭模型分子进行单分子电导测量，在单分子水平上研究NCLs对分子内电荷传输的影响。研究表明，NCLs可以通过平面化分子构型和调节分子带隙来提高分子内的电荷传导，同时DFT计算证实NCLs可以通过建立额外的隧穿通道进一步提升分子内的电荷传导效率。研究结果可为基于NCL设计高效率的有机共轭光伏电池材料提供理论和实验依据。

分焦平面偏振图像传感器的偏振主轴方向对后续使用斯托克斯矢量进行偏振参数解算的结果准确性有重要影响。为了标定该类型传感器，提出一种基于测量分焦平面偏振图像传感器中各偏振主轴方向像素输出平均值所拟合曲线相位差的方法，并对该方法进行了仿真与实际测试。控制照射到传感器表面的线偏振光，按照设定步长旋转若干周期，传感器同时拍摄图片。选定图片的感兴趣区域，并对该区域内同偏振主轴方向的像素值求平均，获得各偏振主轴方向像素平均值随旋转角度变化的序列。使用傅里叶级数拟合法对各序列进行拟合，获得像素输出值随旋转角度变化的表达式。选定一个偏振主轴方向为基准方向，其他偏振主轴方向为该方向表达式与基准方向表达式的相位差。实际测试结果表明：标定值与名义值相差不超过0.1°。该方法的标定精度高、可操作性好，能够较好地完成分焦平面偏振图像传感器偏振主轴方向的标定任务。

对单分子电导角度对光致变色分子、聚集诱导发光（AIE）分子、太阳能分子等光电分子的研究进展进行了总结。介绍了基于光电分子电学特性设计的分子器件。分析了光电分子用于分子器件的优势和不足，探讨了光电分子的电荷传输机制，为进一步阐明光电分子结构与性质之间的构效关系，设计光电功能性分子器件提供了单分子水平的有效依据。