X射线具有波长短、穿透能力强等优点，在医学成像、安全检查、科学研究、空间通信等领域具有重要作用。半导体X射线探测器可以将X射线转换为电流信号，具有易集成、空间分辨率高、能量分辨率高、响应速度快等优点。高性能的X射线探测器应具备暗电流低、灵敏度高、响应速度快、可长时间稳定工作等特点，因此制备X射线探测器的半导体材料应具有电阻率高、缺陷少、抗辐照能力强、禁带宽度宽等性质。氧化镓(Ga2O3)是一种新型宽禁带半导体材料，具有超宽禁带宽度、高击穿场强、高X射线吸收系数、耐高温、可采用熔体法生长大尺寸单晶等优点，是一种适合制备X射线探测器的新型材料，近年来基于Ga2O3的X射探测器成为辐射探测领域的研究热点之一。本文主要介绍了Ga2O3半导体的物理性质及其在X射线探测器方面的研究进展，分析了影响X射线探测器性能的物理机制，为提高Ga2O3基X射探测器的性能提供了思路。

对比分析了不同结构的传统多值基准输出缓冲器, 提出了一种新颖的多值基准输出缓冲器结构。采用PMOS输出结构提高了输出电压摆幅, 利用低输出阻抗结构加快了瞬态响应速度, 解决了传统结构无法兼具高输出与快响应的矛盾, 电路功耗低、易补偿。基于0.15 μm标准CMOS工艺, 用Hspice软件对电路进行仿真。仿真结果表明, 当电源电压为5 V、温度为25 ℃时, 输出电压上限可达4.82 V; 当补偿电容取3 pF时, 相位裕度达到86°; 当输入电压为1.2 V、输出电压为4.5 V、输出电流扰动变化量为100 nA时, 瞬态响应时间为4 μs; 静态电流仅为7 μA。

毛细管式封装光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)工艺会对其温度传感特性产生重要影响, 为了研究其影响机制, 分别采用改性丙烯酸酯和环氧树脂将受预应力的FBG封装在毛细锌管内, 进而利用方便且准确的水浴法进行温度传感试验。结果表明, 与没有进行任何封装工艺的裸光栅相比, 采用封装方法后, FBG的温度灵敏度大幅上升, 分别提高到21.87、35.13 pm/℃, 为裸光栅的2.3、3.6倍, 响应速度无明显变化, 中心波长也具有良好的稳定性。

为解决行波光电探测器阵列在高功率要求下集成过多的光电二极管导致结构变复杂、响应速度下降的问题, 提出了一种基于二极管组的行波光电探测器阵列结构。从功率合成、频率响应和回波损耗等方面对新旧两种结构进行了分析。在应用相同数量二极管的条件下, 改进型行波光电探测器阵列采用更少的电感元件且输出功率不变, 工作带宽不变, 回波损耗有较大改善。研究结果表明, 这种改进型行波光电探测器阵列结构能够更好地满足功率要求。

介绍了压电陶瓷快速倾斜镜以及相应的反馈和控制系统研制过程，并对快速倾斜镜进行了详细的性能测试，包括响应速度、动态范围以及闭环分辨率等重要参数。在此基础上，完成了4束激光相干合成时光轴稳定闭环控制实验。实验结果表明：系统闭环控制时，4束激光光轴的均方根抖动均小于1.5 μrad，与开环状态相比，光轴抖动量减小了80%。通过对开闭环控制结果的对比分析发现，远场光斑平均帧峰值提高了3.8倍。

相位型液晶空间光调制技术已经广泛应用于自适应光学、信息光学等领域，然而一直存在着响应速度较低的问题。为了提高相位型液晶空间光调制器的响应速度，采用聚合物网络液晶制备近红外波段亚毫秒响应相位调制器，并对其光散射特性和瞬态响应特性进行了研究。通过降低聚合反应温度并提高紫外(UV)固化照度，可以降低器件的光散射强度，实现较好的相位调制。在此基础上，初步研究了聚合物网络形貌对最大光散射强度的影响。在高电压加载下，聚合物网络的电致伸缩效应会极大降低聚合物网络液晶的响应速度，使其达到秒级，经分析认为通过采用高介电各向异性的液晶材料可以降低阈值电压，提高器件的响应速度。

采用直接光强调制的方法, 建立了一种新型有机电致发光器件 (OLED)的光电信号传输体系, 研究了发光层掺杂、发光面积和预置电压对OLED响应速度的影响。结果发现: 与发光层为单独的Alq3的器件相比较, 掺杂 rubrene的发光层的荧光寿命较短, 响应较快; 减小OLED的发光面积能提高OLED的响应速度, 并在0.02 mm2的发光面积上实现了100 Mbit/s的信号传输速度; 同时, 预置直流电压也能改善OLED的响应速度。最后, 提出将柔性OLED与聚合物波导及有机光电二极管结合, 实现了一种全有机的柔性光电子体系。

为了提高PDLC液晶光阀的响应速度，需要对液晶光阀进行高速电路驱动。文章通过大量电路试验分析证明，提出一种单臂半H桥的驱动方法，它有效地减小了PDLC液晶光阀驱动RC的充放电时间，实现其高速驱动。