针对水下光纤激光推进中存在的冲量耦合系数小、效果发散的问题，提出了用于提升水下光纤激光推进性能的短微腔结构。文中利用Fluent对添加微腔后水下光纤激光推进的结果进行了数值模拟，分析了矩形微腔结构的直径和长度对推进的影响，并在矩形微腔基础上提出U形微腔、双管微腔及含有阻塞结构的微腔。通过仿真得到了不同微腔对推力和冲量耦合系数的增大效果，证明了添加微腔可使水下光纤激光推进的冲量耦合系数得到10³数量级的增大，并通过对比得出4种微腔结构中，双管微腔的结构形态对激光推进的性能提升影响最大，提升效果最好。

目前，国产大功率端窗X射线管存在束流和功率小于设计值的问题。从热电子发射理论和空间电荷受限发射理论出发，对大功率端窗X射线管的束流进行优化研究。在理论仿真中，计算两种理论模型下的电子束轨迹、束流大小和靶面焦斑。计算分析表明，现有问题主要是灯丝附近的电势分布不合理造成的。基于这一分析，对现有结构提出两种优化方案：一种不改变现有结构仅通过改变灯丝电势来克服灯丝附近的空间电荷效应；另一种通过改变灯丝位置来使灯丝附近的加速电压分布更加合理。基于这两种优化方案，再次进行仿真计算，计算结果显示，两种方案可以有效提高现有大功率X射线管的束流。最后设计了验证性实验，测得了该结构在额定最大灯丝电流下的温度限制束流大小，并验证了仿真计算的准确性，同时也验证了提出的两种优化方案的可行性。

钙钛矿型(ABO3)弛豫铁电单晶具有优异的机电耦合性能, 被认为是研制下一代医疗超声换能器、高精度压电驱动器、水声换能器等机电耦合器件的核心关键材料。针对弛豫铁电单晶材料制备与物理性能方面尚存在的基础科学与工艺问题, 本文综述了近些年弛豫铁电单晶生长与性能优化方面的研究进展, 包括若干新的单晶生长方法用以改善弛豫铁电单晶的成分和性能均匀性, 提升弛豫铁电单晶压电性能的系列新方法, 通过铁电畴结构调控以获得高透光率的弛豫铁电单晶, 以及高性能弛豫铁电单晶在电光技术领域的应用等。

中红外激光晶体材料作为激光技术核心增益材料之一, 在**光电对抗、激光医疗、卫星遥感、环境监测、基础科学等领域具有非常重要的应用。本文介绍了近年来在中红外氟化物激光晶体材料中, 关于晶体生长、光学性能优化以及中红外激光性能等方面的研究工作, 特别是在中红外光学性能优化调控方面, 主要介绍基于稀土能级耦合的相互作用, 有效抑制发光离子的自终止效应, 以及为发光离子提供有效泵浦通道。

通过数值模拟对叉指背接触(IBC)晶硅太阳电池的结构参数进行了系统研究, 详细分析了硅片厚度, 电池背面发射区、隔离区、背表面场的面积比以及发射区金属接触线的分布和线宽对电池开路电压、短路电流密度、填充因子和电池转换效率的影响。结果表明：增大发射区面积占比、减小金属接触线的线宽均有利于提高电池转换效率；当电池硅片厚度为220 μm, 背面发射区、隔离区和背表面场的面积比为8∶1∶1, 且发射区的2个金属接触线总线宽为10 μm时, IBC电池的光电转换效率最优值为24.19%。

传统的集中式人脸识别方法在时间效率和可扩展性等方面存在不足, 已经不能满足大规模实时人脸识别的需求。针对这个技术瓶颈, 本文提出了一种分布式人脸识别方法, 该模型由多个代理和一个服务器组成。代理能够同时对多个视频中的行人进行检测、跟踪以及特征提取, 服务器则对视频中的行人执行识别操作。针对代理处理的任务分布不均而导致处理视频时间过长、任务量过大引起的CPU利用率激增问题, 设计了代理的负载均衡来进行性能优化。利用代理统计处理的视频总数及每个视频中的行人数, 并将统计数据发送给服务器。服务器通过负载均衡将视频重新分配给每个代理进行人脸识别。实验结果证明, 分布式人脸识别有效地提高了人脸识别方法的效率和可扩展性。对一些较为极端的实验例子, 经过性能优化后, 代理中最大的CPU利用率降低近40%, 有效地缓解了时间延迟问题。

针对高速相干光传输系统的链路优化配置问题, 提出了基于逐次优化思想的链路EDFA(掺铒光纤放大器)增益配置方案, 以优化不规则链路配置条件下的系统性能和调节代价。优化目标是在系统性能达到要求或接近最优的同时, 尽量降低链路中所需调节的EDFA个数, 以尽可能减少或避免由于链路功率调节所引入的调节时延、瞬态效应及代价。仿真结果表明, 采用该方案可实现在系统性能接近最优的同时, 将链路所需调节的EDFA个数从8个减少到4个, 从而有效降低了最优化方案中由于过多的EDFA调节所引入的调节代价。

研究了基于高速相干光接收的100 Gbit/s PDM-QPSK(偏振复用-正交相移键控)系统在不规则跨段配置条件下的传输性能优化技术, 得到了不规则跨段下的最优链路配置解析计算模型, 并进行了系统仿真验证。仿真结果表明, 与传统的跨段衰减完全补偿方案相比, 该配置方案Q因子性能可提升1.3 dB。该配置方法可应用于当前100 Gbit/s PDM-QPSK系统的链路设计和在线优化, 能有效提升不规则跨段链路下的系统传输性能。

理论分析了收集极中运动电子的失能机制和电子能量对电子束能量沉积的影响,用蒙特卡罗方法计算了不同能量下入射电子的能量沉积分布,分析了电子能量对电子束在收集极中能量沉积的影响,并据此提出了提高收集极耐电子束轰击能力的两种途径。结果表明：激发和电离是收集极中入射电子的主要失能机制；电子的能量越高,在材料中的穿透能力越强,收集极中被收集电子束的最大能量沉积密度越低。综合考虑束流密度分布对能量沉积的影响,可通过两种途径来提高收集极耐电子束轰击的能力：一是通过结构设计增大电子束的收集面积,减小收集极上被收集电子束的束流密度；二是设计高阻抗器件,增大被收集电子束的电子能量,减小收集极上被收集电子束的束流密度。