采用60Co-γ射线对某国产0.5 μm CMOS N阱工艺CMOS有源像素传感器(APS)的整体电路和像素单元结构进行了电离总剂量辐射效应研究, 重点考察了器件的饱和输出信号、像素单元输出信号、暗信号等参数的变化规律。随着辐射剂量的增大, 饱和输出信号逐渐减小且与像素单元饱和输出信号变化基本一致; 暗信号随总剂量的增大而显著增大。研究结果表明, 0.5 μm工艺CMOS APS电离总剂量辐射效应引起参数退化的主要原因是光敏二极管周围的整个LOCOS(Local oxidation of silicon)隔离氧化层产生了大量的辐射感生电荷。

在小像差近似下，对偏置模式波前传感器进行了理论分析，明确了该传感器的适用条件，对比分析了3种信息提取方式和3种传感器信号输出方式的优劣。针对Zernike像差模式，数值模拟研究了传感器对单阶和多阶模式的响应特性。结果表明，畸变波前中与偏置模式相同或相关的模式之间有响应，但传感器对各阶Zernike模式的响应灵敏度不同，而且不相关模式的存在对传感器输出信号和灵敏度均有影响。

背向反射是谐振式光学陀螺（ROG）中的主要噪声之一。通过光波场叠加的方法, 建立了环形谐振腔内的单点反射模型, 得到系统中背向反射噪声引起的系统标度因子误差与环形谐振腔内反射参数的解析表达式。利用该表达式, 通过Matlab进行数值拟合, 分别对谐振式光纤陀螺系统（R-FOG）和谐振式微光学陀螺系统（R-MOG）中的背向反射噪声进行理论分析和比较。实验中, 通过一定的措施抑制了系统中的背向反射噪声, 分别得到R-FOG和R-MOG系统的开环输出信号。通过理论分析和实验验证背向反射噪声在R-MOG中的影响较大。为ROG中背向反射噪声的抑制及ROG系统的搭建提供了理论和实验依据。

根据多光束干涉原理制备了非本征光纤法珀(FP)型传感器,用于测量在液体中传播的超声波,分析了传感器灵敏度和幅频特性的影响因素,研究了其输出信号的特征。用镀膜的石英膜、尾纤端面和空气腔形成FP干涉腔。建立了传感器参数确定的方法,对石英膜的幅频特性进行了理论分析和实验验证。最后,建立了非本征光纤FP超声测量系统,讨论和验证了不同工作点状态对系统输出信号特征的影响。实验结果表明,本文制备的非本征法珀型超声传感器可以进行液体中超声的测量;传感器的一阶谐振频率为140 kHz,灵敏度为0.005 nm/Pa。该传感器的输出信号特征决定于工作点状态及输入信号的调制深度,当工作点位于工作曲线的线性区中点时,输出信号的灵敏度最高;当过调制时,输出信号出现倍频,可以扩大测量范围。

基于速率方程和传输方程,理论分析了带反射镜双包层Er-Yb共掺光纤放大器的输出信号功率和噪声性能.由于反射镜对剩余泵浦光的反射作用,致使激活光纤中参与能量转换的泵浦光增加,从而改善了双包层Er-Yb共掺光纤放大器的输出性能.数值结果表明,带反射镜光纤放大器只需要无反射镜光纤放大器激活光纤长度的一半,便能获得与之基本相等的高功率输出信号;对于同向泵浦和反向泵浦方式,其噪声系数均低于4dB.

普通反射式光纤位移传感器的测量范围小,若用单片机对不同类型光纤位移传感器的输出信号进行处理,可研制一种新型光纤位移传感系统,使测量范围得以扩大.