金属纳米颗粒的表面等离子体共振效应能够对特定波长入射光的吸收或者散射增强, 正因为其独特的光学性质, 金属纳米颗粒被尝试应用于荧光太阳集光器。本文利用全无机钙钛矿CsPbBr3量子点、Au纳米颗粒和硫醇-烯聚合物制备荧光太阳集光器。研究发现, 掺杂适量Au纳米颗粒可以通过表面等离子体共振效应提高全无机钙钛矿CsPbBr3量子点荧光太阳集光器的外量子效率。当Au纳米颗粒的掺杂浓度为2.0×10-6时, 荧光太阳集光器的外量子效率为12.3%, 相比未掺杂Au纳米颗粒的荧光太阳集光器的外量子效率提升了78.2%。进一步提高Au纳米颗粒的掺杂浓度, 荧光太阳集光器的外量子效率下降。荧光发射谱和荧光寿命谱测试结果显示, 当Au纳米颗粒的掺杂浓度超过2.0×10-6时, 过高的Au纳米颗粒掺杂浓度导致CsPbBr3量子点与Au纳米颗粒之间发生非辐射能量转移, 荧光太阳集光器荧光量子产率(ηPL,LSC)下降导致了外量子效率下降。

上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)是中国第一台X射线相干光源,其辐射波长可覆盖水窗波段。为满足不同的用户需求,装置将加装椭圆极化波荡器,运行模式可在线偏振与圆偏振之间切换。基于SXFEL装置对偏振控制方案进行参数设计,评估了电子束抖动的影响,并在理论上分析了该方案的辐射稳定性。此外,还设计了一套圆偏振方向的快速切换结构,它可使SXFEL装置以10 Hz频率量级在不同的圆偏振方向之间切换。

为研究超高速碰撞2A12铝板产生的热辐射演化特征, 构建了超高速碰撞产生热辐射的测量系统。采用实验测量与理论计算相结合的方法, 得到了相近碰撞速度（约3 km/s)、不同弹丸入射角度（弹道与靶板平面的夹角)下的闪光辐射强度、闪光辐射温度、光谱辐射能量、辐射源面积及发光效率的演化过程。结果表明: 闪光辐射强度、闪光辐射温度及光谱辐射能量均呈现急剧上升后缓慢衰减的特征, 并且随着弹丸入射角度的增加而减小; 在闪光辐射温度达到峰值后辐射源面积继续上升; 弹丸入射角度越小发光效率越高, 实验中发光效率数量级为10-5。

作为分析仪器和医疗仪器光源, 脉冲氙灯的光谱特性直接影响着仪器的整体性能。 为了研究脉冲氙灯放电回路参数及几何参数对其光谱特性的影响, 利用气体放电理论分析了脉冲氙灯发光过程, 设计了光谱检测系统, 实验测定了脉冲氙灯在不同放电参数下的光谱特性。 结果表明: 脉冲氙灯光谱由连续谱和线状谱组成, 连续谱有离子复合和韧致辐射产生, 线状谱由电子能级跃迁产生。 相对光谱辐射能量随着放电电压升高呈近似线性增长、 并随着储能电容的变大而变大。 在放电电压较低时, 弧长较短时相对光谱辐射能量较大; 在放电电压较大时, 弧长越长相对光谱辐射能量越大。 对于脉冲氙灯工作参数选取以及应用生产具有重要的意义。

背景辐射噪声是弱信号检测面临的难点问题。提出了一种显著提升信噪比实现匀速运动弱目标的有效检测算法。建立目标坐标空间和速度空间，以不同速度矢量控制图像叠加，形成提升了信噪比的新的图像序列并构成图像空间；利用恒虚警判决法在图像空间中检测候选目标点；根据候选目标点所对应的坐标向量和速度向量分别映射到坐标空间和速度空间，由两个空间中出现的峰值判定目标点。实际红外成像系统实拍实验表明，算法能将信噪比提升至接近原图的n^1/2倍，目标检测概率和虚警概率都明显优于所对比的弱目标检测算法。

首先给出了红外辐射特性测量的基本原理, 对于点目标, 由于光学系统的衍射作用, 经过光学系统成像为一个弥散斑, 由于弥散的原因, 点目标的辐射特性测量精度一般都非常低, 针对这种情况, 提出了一种基于辐射能量守恒的点目标辐射特性测量优化算法, 给出了算法的具体原理和实现过程；最后, 为了验证算法的有效性, 在实验室里利用平行光管和点目标模拟装置进行了点目标辐射特性测量实验, 并对试验结果进行了系统分析, 结果表明, 经过优化算法后, 点目标的辐射测量精度优于10%, 表明点目标辐射特性测量优化算法在实际应用中有很广泛的前景.

红外成像导弹已经得到了广泛的发展，与之对抗的面源诱饵随之诞生。根据面源红外诱饵的干扰原理，结合红外成像制导导弹的工作原理、抗干扰方法，以美国MJU-50/B面源红外诱饵为基础，建立了飞机、红外成像制导导弹、机载面源红外诱饵的运动和红外辐射模型，实现了面源红外诱饵空中对抗的仿真，总结分析了机载面源红外诱饵的特性。

为仿真场景景物红外特征和红外高光现象，根据红外成像基本原理改进了计算机图形学中的可见光光照模型，提出了基于Blinn-Phong模型的红外辐照模型，在可见光Blinn-Phong反射模型中引入自发辐射项并考虑场景中各种辐射源与对象表面间辐射能量的传递，使对象表面辐照效果符合相应规律。在仿真实现方面，提出基于几何特征的反射区域辐射能量计算方法，根据景物几何特征确定反射区域，由入射点处的自发辐射和材料在长波波段的漫反射率、镜面反射率以及反射点处的法向量、探测器位置、朝向等信息计算反射点相对探测器的总辐射能量，实现红外高光效果模拟。分析验证了所提出的红外辐照模型和高光效果模拟方法的有效性。

谱线弯曲破坏了色散型成像光谱仪光谱辐射能量采集的一致性, 采用插值的办法对系统采集到的辐射能量数据依据无偏离波长定标数据重新采样, 可以提高光谱辐射测量的一致性。 选择恰当的插值采样方法尤为重要, 直接影响校正后辐射能量偏差的剩余量, 决定了校正效果的好坏。 采用常用的线性、 三点二次多项式、 四点三次Lagrange、 五点四次Lagrange、 三次Hermite和三次样条插值方法对存在光谱偏离的像元采集到的辐射能量数据进行重新采样, 比较采样后辐射能量剩余偏差, 结果表明： 四点三次Lagrange插值和三次样条插值的校正效果明显好于其他四种方法。 对于系统光谱偏离量10% Δλ(Δλ=5 nm), 辐射能量归一化偏差PV=0.06, 插值校正后PV<0.022, 采用其他四种方法校正后PV均大于0.035。 另外, 光谱分辨率较低时(Δλ>5 nm), 四点三次Lagrange插值略优; 光谱分辨率较高时(Δλ<5 nm), 三次样条插值略优。