制备基于二维钙钛矿（PEA）₂（MA）₄Pb₅I₁₆［PEA为C₆H₅（CH₂）NH₃，MA为CH₃NH₃］的垂直结构光电探测器，当二维钙钛矿薄膜厚度为280 nm时，器件的亮电流最大，500 nm处外量子效率达到90%，响应率达到0.37 A/W，探测率达到3.4×10¹² Jones（1 Jones=1 cm?Hz1/2/W）。当二维钙钛矿薄膜厚度减小时，器件的响应时间没有持续减小，而在其厚度为80 nm时器件的响应时间最短，这是受载流子渡越时间和钙钛矿薄膜质量双重影响下的结果。在二维钙钛矿薄膜厚度为80 nm的基础上，通过减小器件的有效面积，其最终实现了113 ns的响应时间。本工作对推动低成本快速响应光电探测器的发展有着重要意义。

在脉冲法激光测距系统中，由于电光/光电转换、目标物的位置及反射率变化，回波脉冲的幅值和脉宽通常会发生改变，导致直接使用固定阈值法时测距系统会产生较大的误差。虽然自动增益控制系统可以减少该误差，但当前大部分自动增益控制都是通过峰值保持电路测量回波脉冲的峰值，存在保持峰值衰减、不稳定、响应速度慢等问题。为此，本研究使用250 MHz高速模数转换模块采集回波脉冲的峰值，并在现场可编程逻辑门阵列内实现峰值保持与清零。与带有峰值保持电路的自动增益控制系统相比，该系统具有电路简单、电压峰值不会衰减、响应速度更快等优点。实验结果表明：设计的带有改进型自动增益控制的激光测距系统可以有效地把回波幅值控制在较小范围内（0.76~1.44 V），从而减小测量误差。

紫外光电探测器是继红外激光探测技术之后发展起来的一种新型探测技术。其中基于宽带隙的低维半导体材料的紫外光电探测器是当下的研究热点之一。为了实现对宽带隙二维材料体系的拓宽以及高性能紫外探测器的研制，研究了机械剥离的铊镓硫（TlGaS₂）纳米片的能带结构以及光谱性质，制作了基于TlGaS₂纳米片的紫外光电探测器。结果显示，TlGaS₂纳米片在紫外乃至日盲紫外波段均具有较高的吸收。探测器响应波段与光学吸收结果一致，对360 nm的紫外信号具有最佳的探测性能。此外，探测器在响应范围内均表现出了很低的暗电流以及优异的光电响应速度。测试结果说明了TlGaS₂二维材料在紫外光电器件领域具有一定的研究前景和潜在的应用价值。

快速响应光电探测器在光通信、高速摄影、生物医学成像等领域有广泛的需求。目前, 市场上应用的快速响应光电探测器大多基于硅、砷化镓等传统的无机半导体材料, 但是其制作工艺复杂、成本较高, 并且机械灵活性差。以石墨烯、二硫化钼为代表的二维材料具有独特的层状结构以及良好的光学、电学、热学和机械特性, 是制备光电探测器的理想材料。尤其是部分二维材料所拥有的超高载流子迁移率特性, 十分适用于研制快速响应光电探测器。近年来, 一系列基于二维材料的金属-半导体-金属结构光电探测器(Metal-semiconductor-metal photodetectors,MSM-PDs)被陆续报道, 很多具有1 μs以下的快速响应特性。本文以基于二维材料的快速响应MSM-PDs为主题进行综述。首先介绍了MSM-PDs中的基本结构及工作原理, 深入剖析了决定其响应速度的主要因素。随后介绍了石墨烯、过渡金属硫化物、黑磷、二维钙钛矿、三元硒氧铋等二维材料的分子结构、光学、电学等特性, 并对各类二维材料在MSM-PDs的应用进行对比。然后分类介绍了响应速度在1 μs以下的欧姆接触型、肖特基接触型以及基于表面等离激元效应二维材料MSM-PDs的研究进展。最后总结全文, 并对二维材料在快速响应光电探测器中的应用前景及发展趋势进行了展望。

蓝相是一种通常介于各向同性态和胆甾相态之间的高手性液晶相态, 由于其具有独特的光学各向同性、快速电场响应以及选择性反射波长等光学性能, 因而在液晶显示、光学器件以及在可调谐的三维光子晶体等方面均具有良好的发展前景。近年来, 蓝相液晶材料引起了国内外研究者的广泛关注。本文综述了蓝相液晶的发展历程、蓝相液晶网络聚合物的研究进展及其应用现状, 讨论了蓝相材料在显示和微电子领域的应用局限性, 最后总结了蓝相液晶和蓝相网络聚合物在先进功能材料设计和器件应用中的机遇和挑战。

提出了基于快速响应分解与颜色空间转换的光学彩色图像无损加密算法。将彩色图像从RGB 空间转换HSI到颜色空间, 提取H、S、I三个成分; 根据随机相位掩码, 对H、S、I分量进行编码与调制处理; 基于Gyrator变换, 对相位编码后的H、S、I分量进行频域变换, 通过广义卷积操作, 形成一个Gyrator频谱; 引入相位-幅度截断机制, 得到Gyrator频谱的相位与幅度信息, 将幅度部分作为密文。为了实现无损解密, 利用快速响应分解技术对输出密文进行分割, 获取其相应的Q、R成分, 借助Gyrator变换对二者进行独立处理, 形成编码信息; 利用输出的相位信息来生成H、S、I分量对应的解密密钥, 通过联合编码信息与解密密钥, 获取HIS图像, 再将其转换到RGB空间, 实现无损解密。实验结果表明: 与当前彩色图像加密技术相比, 所提算法具有更高的安全性, 能够更好地抗击剪切攻击与明文攻击, 以及更高的解密质量, 很好地保留了初始明文的直方图特性, 视觉失真度最低。

智能化精准获取木材基本信息是木材质量追溯系统信息采集的核心， 同时也是木材后期分流、 加工、 精细化利用的重要依据。 旨在探讨基于小波变换的木材近红外光谱（NIRS）去噪及模型优化， 研究近红外技术用于木材质量追溯的基础理论与方法， 构建基于近红外的木材质量追溯体系。 以山杨木材气干密度为例， 采用小波变换进行光谱去噪及模型优化， 应用偏最小二乘法（PLS）构建了基于近红外光谱技术的山杨木材气干密度定标模型。 在此基础上， 集成二维码技术， 在Matlab环境下， 将近红外定标模型预测结果（以木材密度为例）及其他木材相关信息（树种名称、 产地、 采集单位、 数据获取方式等）生成快速响应矩阵码（QR Code）， 以实现木材信息的有效、 快速追溯。 同时研究分析了不同纠错等级、 字符数、 像素下QR码的可读性及有效性。 结果显示： (1)当db5小波基分解层为5时， 经启发式硬阈值去噪后得到的信噪比（SNR）最大， 均方根误差（RMSE）最小， 基于小波变换的近红外光谱去噪效果最好， 将校正模型决定系数由0774 8提高到了0850 1； (2)字符数一定时（本追溯信息的字符数为217）， 当像素大于100 px×100 px时， QR码的可读性均大于90%； 当纠错等级为7%、 像素大小为200 px×200 px时， 随着字符数由100增加至600， 解码率和可读性均为100%。 研究表明， 基于小波去噪及近红外光谱技术， 可以实现木材密度的准确预测， 并能有效集成QR码技术， 以QR码作为传递木材信息的有效载体， 为木材材性信息的无损获取及有效追溯提供了理论依据与技术支撑。

随着信息物联网的发展,快速响应(QR)码的应用越来越多样化。传统单个QR码的识别和应用已不能满足现有需求,因此提出一种多目标QR码的校正方法。对图像进行二值化,利用QR码自身符号特征进行定位,结合连通区域标记算法对图中的多个QR码进行分割。接着利用轮廓跟踪获得QR码探测图形边界,并利用几何关系获得探测图形上的3个顶点。根据探测点和3个顶点的关系,获得第4个顶点,最后用逆投影变换依次对每个QR码进行校正处理。使用C++语言实现算法,并用Zbar对校正后的QR码进行识别测试。实验结果表明,所提算法能够实现对多目标QR码的快速校正,识别率高,且能克服不同光照、背景干扰影响,具有较好的稳健性。

共面转换液晶显示器(IPS-LCD)由于其具有可视角度大、色彩真实、画质出色等优点, 在平板显示器中得到了广泛应用,然而响应速度慢限制了其在高端显示器中的应用。本文中, 首先通过采用正性液晶, 对IPS类型中的边缘场转换型(FFS)和边缘场共面转换型(FIS)的液晶显示器, 不同摩擦角度下的电光特性和响应时间进行了模拟计算。然后从预倾角度、电极尺寸以及弹性常数出发, 对FIS液晶盒结构参数进行了优化, 提出了一种快速响应的液晶显示器。我们通过计算机模拟发现, 在FFS液晶盒中, 摩擦角度对工作电压具有较大影响, 小摩擦角度可实现高透过率、低工作电压；而在FIS液晶盒中, 摩擦角度对响应时间具有较大影响, 大于10°时与2°时相比, 响应速度可提高82.7%以上。并且, 不同摩擦角度下, 弹性常数对FIS液晶显示器的响应速度影响不同, 摩擦角度为2°时, 响应速度与弹性常数K11、K22、K33都有关, 而摩擦角度为12°时, 响应速度只与K22有关, 这个原因导致了12°与2°时相比, 响应速度提高了84.2%。