为了适应矿井、大坝对渗压监测的需要, 提出一种活塞和菱形传压结构相结合的光纤布喇格光栅渗压传感器, 活塞把测试压力传递到菱形传压结构, 菱形传压结构拉动其上下对称连接的弹性钢片, 导致粘贴在弹性钢片上的光纤布喇格光栅中心波长产生变化.利用有限元方法在500 kPa的测试环境中对顶角分别为90°、110°、130°、150°情况下菱形传压结构的应力特性进行分析, 根据仿真参量研制了渗压传感器, 并对该传感器进行了压力标定试验和温度补偿试验.实验结果表明: 传感器对渗压的灵敏度为2.04 nm/MPa, 拟合度为0.997, 重复性为0.9%, 两个测压光栅温度灵敏度分别为0.023 33 nm/℃、0.021 68 nm/℃, 温补光栅为0.009 916 nm/℃.

为了增加压电陶瓷驱动快速反射镜的偏摆范围, 对菱形微位移放大机构进行了研究设计。首先介绍了菱形结构的放大原理并利用变形能法分析了影响菱形结构性能的关键参数, 然后建立了快速反射镜系统要求与菱形结构设计要求之间的联系, 并根据自行设计的快速反射镜系统选择了菱形结构的关键参数, 最后通过有限元仿真对菱形结构和快速反射镜系统进行了模态分析并对快速反射镜的偏摆范围进行了实验测试。仿真与实验结果表明, 快速反射镜的偏摆范围大于 6′, 低阶谐振频率约为400 Hz, 满足了快速反射镜的系统要求。文中研究得出, 菱形结构的位移放大倍率与最大驱动力是此消彼长的两个性能, 可以通过合理调整菱形长轴与菱形边夹角以及菱形边宽度使两个性能同时满足系统设计要求。

通过模拟计算的方法分析了倒装结构LED中衬底材料折射率及厚度对光提取效率的影响，并在此基础上提出一种新的菱形结构.结果表明:该菱形结构可大幅度提高LED光提取效率，在使用Si、蓝宝石、SiC作为芯片衬底材料时，菱形结构的光提取效率分别提高到传统方形结构的1.51、2.03、3.65倍.