实验研究了一种半开腔的可调谐多波长布里渊-掺铒随机光纤激光器。该激光器利用长单模光纤中的后向瑞利散射提供随机分布反馈，受激布里渊散射和掺铒光纤共同提供激光增益。该结构简单的激光装置获得了稳定的13阶斯托克斯光和5阶反斯托克斯光输出。通过调节布里渊泵浦的波长，实现了1550.5~1565.5 nm范围内的随机激光波长可调谐输出。该激光器具有较高的波长和功率稳定性，第1~10阶斯托克斯光的波长漂移范围为0~0.008 nm，其相应的峰值功率的波动范围为0~2.28 dB。研究结果表明，该激光器同时具备结构简单、波长数量多、波长可调谐范围宽和稳定性高等优点，在密集波分复用光通信系统、微波光子学、精密计量和光纤传感等领域具有广阔的应用前景。

提出一种基于随机分布偏移相位的轧辊表面峰值密度（PPI）和粗糙度范围可控的无序激光毛化技术。利用多光束干涉原理，分析轧制带钢表面反射光之间形成明暗相间条纹的机制。基于光线追迹方法，研究凸台微结构在等间距分布基础上的偏移产生的随机分布相位，对轧制带钢表面单一波长反射光形成的干涉条纹的影响，以使带钢表面多种波长反射光干涉条纹叠加形成的莫尔条纹近乎消失。轧辊表面凹坑微结构中心间距随机偏移与衰减性“拷贝”获得的轧制带钢表面凸台相同，采用理论与模拟分析得到的均匀分布中心间距随机偏移，利用激光雕刻方法对轧辊材料样件进行无序激光冲击毛化，毛化样件表面粗糙度为3.79μm，PPI为179。所提出的基于均匀分布偏移相位的无序激光可控轧辊毛化技术，实现了PPI和粗糙度范围可控的轧辊毛化，并且可灵活控制轧制带钢表面质量。

采用纳米强化再生骨料表面的措施来改善再生骨料性能，建立多相再生混凝土细观数值模型，进行氯离子在再生混凝土内部传输的模拟和试验验证，并预测了氯盐环境下再生骨料表面强化混凝土耐久性寿命。结果表明：数值模拟得到的氯离子在再生混凝土内的分布与试验结果吻合较好；同一深度处，越靠近骨料表面，氯离子浓度越大，其中未强化再生骨料表面的氯离子浓度要大于强化再生骨料表面的氯离子浓度；增加保护层厚度可以有效提高纳米强化再生混凝土在氯盐环境下的耐久性寿命；随纳米包裹层氯离子扩散系数的减小，再生混凝土的耐久性寿命有所增加。

针对包含故障和干扰的非高斯随机分布系统，提出了一种基于迭代学习观测器(ILO)的鲁棒容错控制方法。使用线性B样条神经网络建立了输出概率密度函数(PDF)和动态权重之间的关系。设计迭代学习观测器，以较小的计算量实现对故障的精确估计。利用故障估计信息设计容错控制器，使得系统的权向量在故障发生后仍能够跟踪到期望的权向量。最后通过仿真分析说明了提出方法的有效性。所设计的迭代学习观测器在经过短暂过渡后可迅速重构系统故障，基于PI跟踪的容错控制器对定常和时变权向量都有较好的跟踪效果。

利用随机光纤激光器结构对产生覆盖可见光至近红外波段的超连续谱进行了研究。实验采用半开腔的随机激光腔体结构,腔内利用千米量级的掺锗光纤提供随机分布反馈和拉曼增益,同时利用掺镱光纤提供主动增益,最终实现了光谱范围覆盖600~1700 nm、同时20 dB光谱带宽大于660 nm的超连续谱输出。实验结果表明,随机光纤激光器作为一种新型超连续谱光源,可用于多种对稳健性和性价比有较高要求的应用场合。

光纤中的随机散射现象凭借其在不同应用场景中的重要影响成为了一个非常热门的研究主题，但到目前为止，还没有理论方法能够准确描述光纤中散射现象的随机性及其影响。文章提出一种能够分析光纤散射现象随时间和散射点位置随机变化的较为准确的数值模型，并用该数值模型分析了分布式拉曼放大系统中的瑞利散射和自发拉曼散射噪声的频谱。之后，将仿真分析结果与现有模型的仿真分析结果和实验测量的结果进行了对比分析。文中模型计算得到的功率密度谱与实验结果误差在5 dBc/Hz以内，而现有模型在高频区的误差往往>10 dBc/Hz，说明文中结果与实际测量结果相比误差更小，证明了模型的准确性。文中模型可作为一种分析优化分布式光纤系统，特别是分析具有分布式光放大的系统的工具，例如具有双向拉曼放大的超长跨距光纤电力通信系统、光纤传感器系统以及光纤随机反馈激光器等。

恒星的连续谱是由于黑体辐射导致的光辐射强度随波长（频率）连续光滑变化的光谱。 每条观测到的光谱数据中都会包含连续谱、 谱线和噪声。 恒星的分类主要是依据光谱的谱线、 连续谱的相对强度以及光谱的其他特征。 恒星连续谱的分布以及谱线的轮廓是由恒星大气内的物理因素决定的, 也可以根据连续谱及谱线对恒星大气的物理参数进行估计。 因而处理光谱的主要问题就是提取连续谱, 并且通过归一化进行谱线的提取。 恒星连续谱提取的算法主要有多项式逼近、 中值滤波、 形态滤波以及小波滤波等, 但是这些方法对于低质量光谱处理的鲁棒性不是很好, 因此有必要研究一种新的算法对低质量光谱的连续谱进行提取。 在仔细分析恒星低质量连续谱的基础上, 提出一种基于蒙特卡罗方法的低质量恒星连续谱拟合方法。 该方法对恒星光谱筛选过程中不在范围内的点利用蒙特卡罗均匀分布进行自动插值, 让每一个波长都对应一个流量点, 然后对这些流量点进行低阶多项式迭代拟合, 从而得到连续谱。 为了验证算法对不同信噪比的低质量光谱连续谱提取的鲁棒性, 利用不同的信噪比在原始光谱中加入不同的高斯白噪声对低质量光谱进行模拟。 结果表明蒙特卡罗算法对不同信噪比的低质量光谱的拟合具有较高的精度与较强的鲁棒性。

设计了一种基于受激布里渊散射和掺铒光纤混合增益的随机光纤激光器，该激光器选用两段长为20 km的单模光纤组成全开放腔结构，利用单模光纤的瑞利散射提供随机光反馈.研究表明，固定布里渊泵浦波长和泵浦功率分别为1 550.00 nm和2.19 mW时，增加掺铒光纤泵浦功率，可以实现两个波长的随机激光输出，一阶和二阶受激布里渊散射光与布里渊泵浦光波长间隔分别约为0.088 nm和0.174 nm，产生一阶和二阶受激布里渊散射对应的掺铒光纤泵浦功率分别为190 mW和370 mW；当掺铒光纤泵浦功率为433 mW时，激光器两端的最大输出功率为1.60 mW和1.68 mW.当掺铒光纤泵浦功率明显高于阈值功率时，获得的一阶和二阶随机激光输出稳定，3 dB线宽约为0.022 nm，峰值强度和位置基本不随时间而变化.

采用数理统计方法分析了任意分布的随机相位误差对多台不等功率辐射源组成的天线阵空间功率合成效率的影响，得到了由多台不等幅馈电的阵元组成的天线阵空间功率合成效率期望值的解析表达式。通过该解析式可利用快速傅里叶变换(FFT)快速分析任意数目阵元组成的天线阵在目标点的期望合成效率，为空间功率合成系统的总体合成效率预估并合理分解各分系统随机相位抖动指标提供了一种高效的解析分析方法。作为算例，用得到的解析公式分析相位误差分布呈均匀分布、正态分布和三角形分布三种典型情况对合成效率的影响。

高温气冷堆是新一代反应堆系统的热门候选堆型，已经受到国际上越来越多的关注。为设计和分析这种堆型，因其特有的包覆颗粒燃料引入了双重非均匀性，需要应用随机分布模型。对粗网格模型、细网格随机(FLS)模型、随机顺序添加(RSA)模型、子网格随机(Sub-FLS)模型和Metropolis模型等进行了研究，通过计算分析比较给出了各种模型的优缺点。结果表明：子网格随机模型和连续的RSA模型非常接近参考值，但是连续RSA模型的建模时间随着燃料体积份额的增加连续快速上升。