从信标光链路中高效地获取运动平台的姿态信息是运动平台量子光通信成功的关键之一。针对运动平台量子光通信的实际需求，提出一种探测载体平台旋转姿态角的信标姿态解耦方法，有望显著提高量子光通信的动态链接效率。经0°、45°、－45°偏振片起偏调整的RGB三色合束信标光，携带着载体平台的旋转姿态角信息，经自由空间传输后由地面接收系统解耦。接收端利用光电探测器获得信标光的三色光强值，根据三色光强值的差动、比值构造特征参数β，建立信标光旋转角θ与特征参数β间的关联曲线，利用该曲线反演载体平台的空间旋转角信息。分析θ在0°～90°的变化趋势及β的数值结果，并对不同距离下的测量结果进行误差分布分析。实验表明，所反演的信标空间姿态角度测量精度可以达到±0.05°。室内实验结果的3σ值小于0.5°；室外实验结果的3σ值小于1°。综合整体性能分析，所提方法具有测量运动平台空间旋转姿态角的能力，可用于在浮空平台或类似领域中进行姿态角度测量。

应用4×4传输矩阵法数值分析线偏振光在一维磁光光子晶体中的传输特性。 首先推导了4×4传输矩阵, 然后数值计算线偏振光在一维磁光光子晶体中传输时的透射谱和法拉第旋转角,结果表明:当施加外磁场时, 由于磁光材料的磁光效应,线偏振光中的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光在一维磁光光子晶体中传播时的透射谱 不再重合,导致透射谱发生分裂。最后计算透射光的电场强度x分量和y分量的振幅和相位,得到透射光的表达式和法拉第旋转角。

由于颅骨的三维点云数据模型复杂且不同人的颅骨差异较小, 对其配准精度要求较高。为了提高颅骨点云模型的配准精度和收敛速度, 提出了一种先粗配准再细配准的配准方法。首先, 对颅骨点云数据模型进行去噪、简化和归一化等预处理; 然后, 通过区域划分、区域配准和求解组合系数以及求解刚体变换等步骤实现区域层次上的颅骨粗配准; 最后, 通过引入动态迭代系数来改进基于旋转角约束的迭代最近点算法, 并采用该改进的ICP算法实现颅骨的细配准, 从而达到精确配准的目的。实验结果表明: 与ICP算法相比, 改进的ICP算法的配准精度和收敛速度分别提高了约30%和50%。证明该种先粗配准再细配准的颅骨点云模型配准方法是一种精度高、速度快的有效颅骨配准算法。

微光机电系统（MOEMS）微镜在激光显示、光束扫描、自适应光学等领域都有重要应用。现有的MOEMS微镜驱动器一般为静电吸引型, 难以克服其吸合效应造成的各种问题, 同时, 方形的驱动器难以与圆形的镜面形成良好匹配, 填充比较低。提出了一种环形静电排斥驱动器的MOEMS微镜, 该静电排斥驱动器以环形排列, 并围绕在镜面的周围, 达到了与圆形镜面的良好匹配。所设计的微镜口径为204 μm, 并利用PolyMUMPS表面工艺进行加工。模拟仿真及实验测试结果显示, 该微镜具有0.62°的最大旋转角, 494 μs的响应时间和1.191 kHz的工作带宽, 适用于一般光束扫描等的应用需求。

在静态傅里叶变换光谱仪中，由于系统装调精度的限制，补偿板相对于分束板会产生一定角度的旋转。补偿板的旋转在横向会导致干涉图像发生错位，在纵向则会导致光程差的改变，致使干涉图像失真。通过对光束在补偿板中传播路径的计算，得到干涉图像的错位量和光程差的变化量与补偿板旋转角之间的函数关系，并根据函数关系计算和分析了补偿板的旋转导致的不同波长干涉图像的混叠和光谱的失真。对于补偿板旋转引入的相位误差，提出离散光谱序列解线性方程组的方法，有效实现了误差光谱的良好校正。

介绍了一种基于晶体斜劈的偏振光法拉第旋转角的实时线性测量方法,并将该方法用于磁光薄膜温度特性的测量。相比于传统的偏振角度测量方法,晶体斜劈方法不仅不受光源功率波动影响,而且在测量过程中无需调节光学元件,可以实时测量。更重要的是用该方法可以实现任意法拉第旋转角的线性测量，偏振角度测量的相对精度可达到8.7×10-4。将该方法用于测试掺Tb离子的BiYIG磁光薄膜在不同温度下的Verdet常数,研究其温度特性。

以正六棱锥型图形化蓝宝石衬底GaN基LED为研究对象，设计并探讨了正六棱锥图案在排布过程中旋转角的变化对LED出光效率的影响，得出各面光通量随旋转角变化的规律：在0°~30°范围，随着旋转角的增大，总光通量与顶部光通量有下降趋势，底部光通量有增长趋势。当六棱锥旋转角在0°~6°范围内时，LED芯片的总光通量和顶部光通量均有最优值。综合考虑，旋转角为0°~6°的六棱锥型图形衬底对正装LED的出光效率有最佳的优化效果。

针对量子遗传在锐化图像出现的缺点，提出改进方法。对量子采用自适应量子旋转门步长调整策略，不同代染色体的进化操作采用不同的旋转角步长，同代的染色体仍用同一旋转角步长进行更新，通过比较每个量子染色体的汉明距离调节其自身的进化速度；将量子染色体更新，将比较适合的染色体解在目标数值范围内判定为级别较高的染色体；对量子交叉操作采用对角线交叉方式；对图像锐化给出了算法步骤。实验仿真表明本算法在锐化边缘和抑制噪声上明显优于其他锐化方法，并且图像的边缘也得到了很好的增强。

详细推导了光在斜入射情况下通过磁光介质的4×4传输矩阵，研究了一维磁光光子晶体的光学特性。研究表明，由于光强主要局域在磁光介质层，波长位于光子禁带长波长带边的光通过磁光光子晶体所产生的法拉第旋转角比短波长带边产生的法拉第旋转角大得多。当光以TM偏振入射时，随着角度增大带边光产生的法拉第旋转角逐渐减小；而在TE偏振情况下，带边光产生的法拉第旋转角却随着角度的增大逐渐增大。

提出了基于偏振分束法的法拉第镜偏振旋转角的测量方法。利用非偏振分束器改变法拉第镜出射光的方向，偏振分束器将该出射光分为p光和s光，分别测量其光强，应用后续“差除和”信号处理方案消除光源波动的影响，推导出法拉第镜偏振旋转角的理论表达式。分析了起偏器的消光比非0及起偏角误差对输出结果的影响，分别是0.05729°和－0.1000°。实验验证了该方法的可行性，重复测量结果为89.68°，均方值为0.01493。