设计了一种6 bit 6~18 GHz工作频段的宽带高精度有源移相器。片上集成了输入无源巴伦、逻辑编码器、RC多相滤波器、矢量合成单元、数控单元等。该移相器的设计采用55 nm CMOS工艺实现,芯片尺寸为1.29 mm×0.9 mm,移相器核心尺寸为1.02 mm×0.58 mm。后仿结果表明,在6~18 GHz频率范围内,增益误差RMS值小于1 dB,相位误差RMS值小于0.75°,输入回波损耗、输出回波损耗分别小于-8.5 dB、-8.9 dB,芯片总功耗为20.7 mW。该6 bit移相器的相对带宽为100%,覆盖C、X和Ku波段,适用于雷达探测等领域。

提出一种基于全相位滤波技术的光纤布喇格光栅降噪解调算法, 该算法根据信号的数字频率特征快速配置适应于该信号的滤波器系数, 由传感信号的数字截止频率控制滤波器边界, 有效滤除混杂在光纤布喇格光栅信号中的高频分量.推导了滤波器解析表达式, 结合光纤布喇格光栅信号的数字频率特征分析了滤波器幅频特性.实验结果表明, 该算法对不同采样间隔下的传感信号能够实现适应性降噪; 与高斯拟合法相比, 解调波长稳定性相近, 但平均解调时间缩短了10倍, 与质心法相比, 解调波长稳定性提高了30%.

复杂的海空背景环境中云层、波浪反射、复杂气象条件等会给海天线检测带来困难。针对复杂背景下海天线检测的环境适应性问题,提出了一种基于图像边缘相位编码的海天线检测方法。该算法通过双边滤波原理对图像进行保边滤波处理,以高斯拉普拉斯算子增强边缘响应,配合设计的高斯核方向滤波器完成边缘相位编码的抑噪和增强,然后以相位组分内扫描线的累积响应强度和海天区域内像素强度分布模式差值辨识出最优海天线的位置。实验结果表明,该算法能够有效地检测出不同复杂背景条件下的海天线,具有计算量小和环境适应性强的特点。

空间光调制器（SLM）是一种对光波的光场分布进行调制的元件。它广泛应用于光信息处理、光束变换和输出显示等诸多应用领域。随着高分辨率空间光调制器在光学显微成像系统中的应用，大大提高了显微振幅和相位样品显微成像的分辨率和对比度，不仅能够实现各种传统的相位显微技术，而且能够灵活地以更复杂的相位调制方式实现新的显微成像。在光学显微系统中，SLM不仅用以控制样品照明光束，同时能作为空间傅里叶滤波器用于成像光路，综述了SLM在光学显微系统中的多种灵活应用。

Axial superresolution in optical coherence tomography (OCT) by a three-zone annular phase filter is demonstrated. In the proposed probe of a spectral domain OCT system, the width of the central lobe of the axial intensity point spread function is apodized by the filter to be within the coherence gate determined by the light source, while its sidelobes are lying outside the coherence gate without contributing to the coherence imaging. By measurement of the depth response of the OCT system before and after inserting the filter, an improvement of about 20% in axial resolution is confirmed. OCT imaging on biological sample of orange fresh is also conducted, demonstrating increased depth discrimination without the negative contribution from sidelobes realized by the phase filter in combination with the coherence gate intrinsic to OCT. It comes to a conclusion that we can obtain axial superresolution by filter in OCT system without the degrading influence of large sidelobes.

基于矢量衍射理论，计算了径向偏振光束在焦点处光强分布。在径向偏振光束的聚焦过程中，焦斑大小主要取决于视场边缘的光线。根据这一特点，设计了以视场角正切值为自变量的连续型相位滤波函数。利用非线性规化算法，以缩小焦平面上横向宽度为目标，在不同的斯特尔比的约束条件下，优化得到一组相位滤波参数。计算结果表明，径向偏振光束通过此种相位滤波器再聚焦后，在保持相同斯特尔比的条件下，可获得更小的聚焦光斑。

在聚焦形貌恢复技术中, 为获取更好的恢复精度, 提出了一种高精度的聚焦形貌恢复算法, 该方法用零相位滤波器对窗口序列图像的评价函数值进行滤波, 在消除干扰的同时, 保持各空间数据点的位置不变。设计了基于切比雪夫Ⅱ滤波器的零相位滤波器; 利用二次曲线的最小二乘拟合峰值位置作为窗口序列的聚焦位置, 进一步提高了峰值定位精度; 采用三次曲面对各个窗口序列的拟合峰值位置进行插值, 进而得到被测物的全部深度信息。实验表明, 本文方法的恢复平滑性和精度优于传统方法。

研究了基于螺旋相位频谱滤波器滤波的径向希尔伯特变换对不同边缘分布图像的增强特性.给出了拓扑荷n=1的有限孔径螺旋相位滤波器点扩散函数的解析表达式,并利用圆孔、汉字和人像等三幅不同边缘分布密度的图像进行了边缘增强的模拟计算.结果表明,基于螺旋相位频谱滤波的径向希尔伯特变换会使边缘增强图像具有立体浮雕效果,并且随着输入图像的边缘分布密度变大,立体浮雕效果会越显著.通过理论分析得出,这一现象是由螺旋相位滤波器点扩散函数中的次极大分布与输入图像边缘卷积引起的.这一结论为图像的信息处理提供了一些有利的手段.

作为光镊技术近年来最重要的发展之一，二维阵列光镊在纳米制造和生物芯片制作中具有广泛的应用前景。衍射光学元件是构成阵列光镊的关键器件之一, 而Gerchberg-Saxton(G-S)算法是设计相位型衍射光学元件的一种常用方法。实现了伪随机编码的G-S算法，并将计算得到的相位分布图输入到液晶空间光调制器上，在透镜的后焦面上得到阵列分布的光点，提出并实验验证了通过振幅调制能够有效减少远场衍射的背景噪声，为将来设计阵列光镊衍射元件提供了可能。

针对GS算法在设计连续相位板(CPP)时, 迭代过程在解包相位中引入的高频调制, 研究了初始相位与解包相位的频谱分布特性, 并对两者的差别进行了比较。根据初始相位的频谱特性, 提出了以初始相位的频域截止频率为相位滤波器的截止频率的滤波器选择方法。利用该方法进行了CPP设计, 设计结果对应的远场焦斑参数为: 均方根误差0.267 2, 能量利用率96.32%, 顶部不均匀度0.101 2。