对一种新型红外热波无损检测技术——激光扫描热成像无损检测技术进行了研究。在深入分析检测机理的基础上建立了激光扫描热成像有限元数值计算模型, 选取缺陷处和非缺陷处表面最大温差作为特征量, 对样品材料、缺陷大小、缺陷深度、激光扫描速度和激光扫描功率等关键参数对激光扫描热成像检测的影响规律进行了仿真和分析, 为该新技术的进一步发展和应用提供了参考; 采用数据拟合方法得出了各参数和表面最大温差关系, 并以此为基础提出了激光扫描热成像技术检测参数控制策略, 实际检测过程中, 可据此针对样品缺陷特征快速准确设置检测参数, 提高检测能力。

通过严格耦合波分析方法考察了宽带偏振无关多齿谐振光栅反射镜的工艺容差性。理论分析显示,在1.62~1.76 μm波段范围内,当微纳谐振光栅的周期和厚度、调制形状、中间层厚度及缓冲层厚度等关键结构参数变化20 nm时,其对器件反射谱的影响几乎可以忽略不计。该结果表明此结构在现有工艺误差范围内表现出比较好的工艺容差性,从而有利于该器件的加工制备。

传统的固定成像传感器多用于分析地物自身生物化学参数改变而导致的光谱变化, 而用于研究二向反射特性的计算机模拟模型受构建场景时可视因子计算量过大的限制而无法完成多类型地物的模拟, 因此两者较少有联系。针对这些问题, 在采用简化辐射度模型RAPID的基础上, 模拟了长春市御花园地区的反射率, 分析了反射率对环境因素的敏感性。结果表明：传感器视场角对热点有较大影响, 太阳天顶角和天空光比例在可见光与近红外波段各方向均有较大影响。模拟环境因素对成像光谱的影响, 可为固定成像传感器反演地物的生物化学参数提供依据。

应用延迟发光的理论与方法, 研究了γ辐照对扬麦13、扬麦15两个品种小麦种子的影响。结果表明: 被测样品延迟发光的弛豫过程可以用非线性动力学方程Y^=b1+b2e－b3t1+b4t来进行描述, 该方程对测量结果拟合的相关系数达到了99%以上。当t=0时, Y^0 = b1 + b2 , 即样品的初始发光强度, 在光照条件一定时, 辐照剂量越高, 样品的初始发光强度就越低。F测验结果表明不同辐照剂量对小麦种子初始发光强度的影响达到了极显著的水平, 即受照剂量越高, 初始发光强度越低, 而两种供试小麦间的初始发光强度并无显著差异。结合处理种子苗期的生物学观察, 样品(即种子)的初始发光强度与幼苗株高具有一致的变化趋势, 即种子的初始发光强度越高, 幼苗株高也高。因此, 对辐射种子延迟发光过程的分析, 可能是了解γ辐照对作物种子影响的一种快速可靠的检测方法。

红外遮障是地面目标重要的红外伪装器材, 它通常由隔热毯和伪装网两部分组成。建立了红外遮障辐射传输过程的物理模型, 对所涉及太阳和天空辐射、辐射换热、热传导、自然对流等进行了分析; 利用有限元方法对该过程进行了仿真分析计算, 得出红外遮障系统最外表面的辐射温度值, 并考察了目标温度以及隔热毯、伪装网材料参数对该温度值的影响。所建立模型以及所得结果可以为红外遮障的遮蔽效果分析和相关工程应用提供参考。

约瑟夫森混合器是一种能够生成纠缠量子微波信号的电路。 建立了约瑟夫森混合器的等效电路模型, 对三波混频哈密顿量进行量子化,研究了约瑟夫森结的临界电流、分路线性电感、谐振器传输线等效电感 以及外加穿过环路磁通对三波混频强度的影响。仿真结果表明:约瑟夫森结的临界电流决定了选择的线性 电感最大值,而对三波混频强度影响不大;线性电感的大小决定了外加穿过环路磁通的最优值以及三波混 频强度的最大值;谐振器传输线等效电感在允许范围内越小越好。研究对于有效选择电路元器件参数, 提高纠缠量子微波生成能力有重要价值。

以Hopkins光盘标量衍射理论为基础，建立了生物光盘系统理论分析模型，根据生物光盘的工作特点，研究了光学系统参数、传感单元尺寸参数对系统输出信号的影响。计算结果表明，为实现较高的传感灵敏度，理想情况下聚焦光斑直径与方形传感单元最佳长、宽的匹配关系需满足1∶0566 5。选取数值孔径NA=0.07，高斯参数σ最佳取值为0.7，此时矩形传感单元最佳尺寸为4.3 μm×4.3 μm，并给出了理想情况下输出光功率最小值P0与传感单元高度的线性关系。