基于一种新型低压降、高输出电阻镜像电流源, 设计了一种高增益、高功耗效率全差分运算跨导放大器(OTA)。该OTA基于018 μm CMOS工艺设计, 电源电压为18 V。在保证18VPP差分输出电压摆幅的前提下, 获得了较高的直流电压增益。采用NMOS管差分对作为输入的套筒式结构。结果表明, 在23 mA偏置电流、2 pF负载电容下, 该OTA具有119 dB的开环直流增益、526 MHz的增益带宽积和高达77°的相位裕度。额外加入增益提高技术后, 该OTA的开环直流增益可提高到153 dB。

8-羟基喹啉锂用作有机电致发光器件的电子注入层能够提高阴极功函数,进而提高器件的发光效率。10 的Liq薄膜足以降低有机电致发光器件中的开启电压并能有效提高器件效率,该现象可与LiF/Al作阴极的器件性能相比拟。利用不同阴极材料制作器件,讨论了8-羟基喹啉锂的电子注入机制,发现把Liq薄膜引入到Alq3和不同阴极之间后,器件的电流密度与所用阴极材料的种类无关。为了讨论电子在分界面上注入势垒的变化情况,对器件进行饱和光伏测试。测试发现Alq3/Liq/Al的分界面上真空能级的移动降低了电子注入势垒。推测此现象是由于在界面上形成了强偶极子,这也可能是有机电致发光器件中电子注入效率提高的机理之一。

为了改善有机电致发光器件的性能，利用CsN3作为N掺杂剂，以B3PYPPM为电子传输材料，制备了基于绿色磷光材料Ir(ppy)3的高效率有机电致发光器件。针对不同N掺杂浓度和掺杂厚度的器件进行研究，最终得到最佳N掺杂器件B，器件结构为ITO/HAT-CN(5 nm)/TAPC(70 nm)/TCTA∶Ir(ppy)3(15%,20 nm)/B3PYPPM(17 nm)/B3PYPPM∶CsN3(10%,63 nm)/Al。实验结果表明，浓度与厚度适当的N掺杂器件能有效提高器件的电流效率和功率效率。CsN3作为一种高效的N掺杂剂，与电子传输材料B3PYPPM掺杂后，有效地降低了电子的注入势垒，增加了电子注入，提高了电子迁移率，改善了电子的注入和传输能力，使载流子更加平衡，从而降低了器件的开启电压和驱动电压，有效地提高了电流效率和功率效率。最佳N掺杂器件B开启电压仅为2.1 V，最大电流效率和功率效率分别为67.0 cd/A、91.1 lm/W。值得注意的是，在1 000 cd/m2亮度下，最佳N掺杂器件B的功率效率仍能达到80.1 lm/W。

提出一种新型的RGB-LED背光驱动系统。一方面,引入时间混色法技术,LED可以选择性地导通和关闭,因此降低了电源的损耗,提高了电源效率；另一方面,采用电压自适应电路结构,对于RGB三种LED灯来说,其导通所需要的正向电压不同,电压自适应结构可以使加在LED灯串上的电压随着同步信号变化而变化,保证加在LED灯串上的电压始终为满足导通条件的最小电压,使系统的效率最大化。实验结果说明该系统可以成功驱动RGB-LED背光模块,电源效率得到提高,证明了该背光系统的可行性。

采用数值模拟与实验相结合的方法, 在没有功率容量不足问题的情况下, 研究了磁绝缘线振荡器(MILO)的输出微波脉宽和功率效率与类似三角形二极管电压的关系, 研究结果表明: 在相同宽度的电压条件下, 随着电压幅度的增大, 输出微波的底宽和半高宽相应增大, 功率效率先增大, 当达到饱和后功率效率逐渐降低; 在相同电压幅度条件下, 随着二极管电压上升沿(斜率不变)的增大, 输出微波的半高宽略有增大, 但功率效率略有降低。因此, 在有限脉宽的类似三角形二极管电压条件下, 通过增大二极管电压上升沿的方法, 可以有效地增大输出微波脉宽; 而在有限电压幅度条件下, 通过减小电压上升沿的方法, 可以有效地增大输出微波的功率。选择适当的二极管电压参数, 可以解决MILO器件在类似三角形二极管电压条件下的输出微波功率和脉宽两个指标相匹配的问题。

激光中继镜技术是一项备受各方瞩目的新型系统作战概念。光束在上行链路传输过程中，接收望远镜的截断和次镜的阻挡导致了严重的能量损耗，降低了中继镜系统的性能。涡旋光源和相位优化是提升激光中继镜系统上行链路能量效率的有效方法之一。以光源口径为1.2 m，上行传输距离为30 km，上行接收望远镜外径为1.2 m，内径为0.24 m的中继镜系统为原型，搭建了相同菲涅耳数的中继镜系统光束上行传输缩比实验装置，通过液晶空间光调制器反射调制NdYVO4光源的方法产生涡旋光源，并由随机并行梯度下降算法优化涡旋光源相位分布，开展了中继镜系统上行链路光束传输缩比实验研究。实验结果表明，通过采用涡旋光源和相位优化，中继镜系统上行链路能量效率得到了显著提高，由71.89％提升至91.59％。

为了提高GaSb基半导体激光器的功率效率和可靠性，研究了GaSb基半导体激光器欧姆接触形成机理并提出了一种新型四层金属欧姆接触结构(Ni/AuGe/Mo/Au)。进行了Au/Mo/AuGe/Ni/n-GaSb在150 ℃~450 ℃退火温度下欧姆接触的实验研究，结果表明,新结构能够在250 ℃~450 ℃退火温度和10 min退火时间下形成良好的欧姆接触并具有较低的接触电阻率，有效地提高了GaSb基半导体激光器的功率效率。俄歇射线能谱分析表明，新型金属化结构中各原子之间的互扩散减少，结构表面形貌光滑、平整，有助于半导体激光器后续封装的进行，有效地提高了GaSb基半导体激光器的可靠性。

利用解析方法和电路模拟方法研究了阻抗变换器功率传输效率的优化设计。电路计算中，采用了脉冲上升沿等效的正半周正弦波作为输入波形的假设，并忽略了水介质能量损失的影响。首先对比了线性、饱和型变化和陡变型变化3种典型阻抗的功率和能量传输效率，分析讨论了影响指数型阻抗变换器功率传输效率的关键影响因素，并得到了功率传输效率最大化的中间参数和符合系数的参数范围。讨论了实际设计中应注意的绝缘安全系数的结构设计、杂散参数对阻抗计算的影响、水介质能量损失等问题。

为了研究适用于水下无线光通信的调制方式，采用分析水下无线光通信的信道模型、并推导该信道中用多幅度数字脉冲间隔调制方式的误包率表达式、带宽利用率和功率利用率的方法，对不同调制方式进行了理论分析比较。结果表明，多幅度数字脉冲间隔调制的带宽利用率和功率利用率最高。这一结果对选择适合用于水下无线光通信的调制方式是有帮助的。

通过分析L级脉冲位置宽度调制(PPWM)技术的功率谱特性,发现PPWM信号的功率在一些特定频率上具有较大分量,不利于信号的传播。对PPWM技术做出改进,提出L级脉冲宽度位置调制(PWPM)技术,在削弱功率峰值和遣散功率谱的同时,具有和PPWM技术完全相同的功率利用率、误码率和频带利用率。