在激光-电弧复合焊接中, 由于焊接参数众多及各参数之间的耦合性, 任何一个参数的变化均会对焊缝形貌产生显著影响, 如何选取激光-电弧复合焊接工艺参数, 从而获得良好的焊缝形貌稳定性一直是复合焊接研究的重点。采用极坐标的方法对试验样件焊接形貌进行测量, 以焊缝形貌中心为坐标原点, 每间隔15°对焊缝形貌进行测量, 从而得到对应的24个极坐标尺寸。针对繁多的焊接工艺参数和焊缝形貌, 采用BP神经网络来建立复合焊接平板对接焊主要焊接参数(焊接电流、激光功率、焊接钝边、坡口角度、焊接间隙)和测量得到的24组极坐标尺寸之间的BP神经网络预测模型, 并用遗传算法对预测模型进行优化。根据预测得到的24组形貌尺寸, 通过计算左右对称尺寸差值的方差作为激光-电弧复合焊接焊缝形貌的对称度。研究结果显示, 优化后的焊接工艺参数和极坐标尺寸之间的预测精度在5%左右, 焊缝形貌对称度预测误差在13%左右。此方法对于焊接工艺参数的优化研究具有重要意义。

复合材料C型梁成型后会产生回弹变形,利用扫描数据进行变形量计算与分析容易产生错误匹配,导致无法准确描述与评估实际变形量。鉴于此,提出一种基于腹板区与对称面特征不变的C型梁点云配准与变形量检测方法。根据C型梁变形特性对回弹变形进行量化描述,给出变形量计算方法。采用主成分分析和迭代最近点算法提取C型梁的对称平面以求取C型梁的对称度,结合小变形的腹板区点云约束以实现测量数据与模型数据的配准,获得C型梁的整体变形分布。构建具有回弹变形的C型梁模拟点云,采用所提算法进行变形量计算。结果表明,所提算法可以实现变形量的计算,最大回弹变形量相对误差为0.0461%,变形量与模拟设定值相符,实现C型梁变形量的检测。

光纤环是光纤陀螺组成的核心部件，不同绕制方式绕成的光纤环性能差别很大，随时间变化的温度梯度会影响光纤环的瞬态特性。针对采用八级对称绕法绕制的高精度光纤环，分别通过理论分析和实验验证来研究其瞬态特性，建立高精度光纤环存在等效不对称度情况下的径向和轴向温度激励模型，分析其在两种温度激励下的热致非互易误差角度大小，采用智能桌面温箱和温度激励装置搭建实验平台，对两种热致非互易误差角度大小进行实验测试，根据测试结果及理论分析，可得到高精度光纤环的等效不对称度大小，分析光纤环瞬态特性，判断其绕制性能，对光纤环用于光纤陀螺具有指导意义。

利用传输矩阵法, 研究周期不对称度对光子晶体透射谱的影响, 结果表明: 当周期不对称度为零时, 光子晶体透射峰随着周期数的增大而变得越精细, 但其透射率均为100％不变；当周期不对称度为不等于零的恒定值时, 光子晶体透射峰的透射率低于100％, 但随着周期数的增大, 透射峰仅变得精细而透射率不变；光子晶体透射峰的透射率随着周期不对称度增大而下降, 而且不对称度越大, 透射率下降越快, 同时透射峰变窄的速度也越快。周期不对称度对光子晶体透射谱的影响规律, 为光子晶体模型的构造和设计制备等提供方法依据。

利用传输矩阵法，研究了垒层周期不对称度对光量子阱透射谱的影响。结果表明：当垒层周期不对称度为零时，光量子阱透射峰随着垒层周期数的增大而变得精细，但其透射率均为100%不变；当垒层周期不对称度为不等于零的恒定值时，光量子阱透射峰的透射率低于100%，但随着垒层周期数的增大，透射峰仅变得精细而透射率不变；光量子阱透射峰的透射率随着不对称度增大而下降，而且不对称度越大，透射率下降越快，同时透射峰变窄的速度也越快。垒层周期不对称度对光量子阱透射谱的影响规律可为光子晶体模型的构造和设计制备等提供方法和依据。

近年来光谱技术以其经济、 高效的优势在土壤盐渍化监测研究中得到重视, 但是由于土壤水分对反射光谱影响很大, 土壤湿润条件下监测精度难以满足农业生产需求。 通过对盐土土柱室内模拟蒸发过程中的反射光谱和水分、 盐分变化的连续监测, 利用多元逐步回归方法, 建立了1 370～1 610 nm光谱对称度与土壤表层含盐量、 含水量之间的线性关系模型, r为0.863; 用该模型反演表层土壤含盐量, 实测值与预测值之间线性关系的r为0.656（n=54）, RMSE为2.059 g·kg-1。 利用光谱对称度可以实现土壤湿润条件下土壤盐分含量预测。

为了设计一种单元结构的反射型等分束角偏光棱镜，根据各向异性晶体中光的全反射理论及实际使用要求，从理论上对这种单元反射型棱镜的结构进行了分析，找到了一个使棱镜实现等角分束的结构角，并以此结构角为基础，分析得到了棱镜的分束角不对称度随光波入射角及入射波长的变化关系。结果表明，利用此理论结果设计的反元结构反射型偏光镜，其分束角不对称度随入射角和入射波长的变化不大，满足使用要求。