提出一种具有阶跃纤芯和微结构内包层的大模场面积光纤，通过在光纤中引入阶跃纤芯及高折射率棒环形排布的微结构内包层，有效解决传统结构中大模场面积与单模运转的矛盾制约，突破了由弯曲导致光纤弯曲损耗高和弯曲方向角敏感等问题。应用全矢量有限元法结合完美匹配层对光纤特性进行了优化。研究结果表明，在工作波长为2 μm、弯曲半径为10 cm时，可以获得高达1 412 μm2的模场面积，高阶模与基模损耗比达到767，且对弯曲方向角不敏感。所提出的光纤结构具有大模场面积、优异的单模特性、低的弯曲损耗以及弯曲方向不敏感等显著优势,对推进高功率小型化光纤激光器的发展具有重要意义。

通过光谱非相关激光辐照锗材料Ge实验，获得了在光谱非相关激光辐照下的锗材料温度随入射激光功率密度和辐照时间改变的变化规律，材料温升影响红外探测系统的辐射特性等实验结果。对光谱非相关激光辐照锗材料特性变化实验结果进行了机理分析，证明了材料温升会导致Ge材料透过率降低，从而影响探测系统的工作特性。该研究可用于红外系统的设计和应用方面的改进。

依据红外辐射和雷达波吸收散射相关理论，结合国内外复合无源干扰物的现状，提出了基于雷达透明红外低发射率材料涂覆的三维新型雷达无源干扰物。根据红外涂覆材料非可燃的特点，实现三维无源干扰物无落地燃烧，并通过对复合涂料红外和雷达干扰性能匹配研究，以及无源干扰物多形状反射性能和吸收特性的研究，利用理论仿真和实验测试，为基于雷达透明红外低发射率材料涂覆的三维雷达无源干扰物红外遮蔽性能和雷达波段散射性能提供理论及数据支撑。

对镁/聚四氟乙烯/氟橡胶(MTV)药柱在高温振动条件下的热塑性能进行分析，在高温振动环境条件下对药柱进行仿真计算，结合仿真计算结果对镁/聚四氟乙烯/氟橡胶(MTV)药柱在高温振动条件下进行工作适应性分析，进行结构和工艺设计改进后进行试验验证。

现代综合性光学仪器往往是一机多用，光学系统的工作波段可能要覆盖紫外、可见、微光、近红外、短波红外甚至中、远红外等。这样的光学系统往往比较复杂，涵盖光学零件类型较多，镜面累计光能损失、杂散光现象严重，光能的损失及杂散光的传播，造成了像的亮度降低，像的衬度降低，像的分辨率下降，为了获得良好的光学系统性能，需要在其光学零件表面镀制超宽带减反射膜。而这种膜系通常需要较多的层数和较多种膜料的组合才能实现，设计和镀制难度都很大。文中提出了一种利用通带扩展方法设计超宽带减反射膜，选用Ta2O5、SiO2两种膜料组合，实现了0.42~0.9 μm，Rave≤1.6%，1.064±0.01 μm，Rave≤1%，1.57±0.01 μm，Rave≤1%，超宽光谱区域减反射效果，镀制膜层质量满足JB/T8226.1-1999检测标准。

针对全变分(total variation，TV)模型在图像去噪过程中易于产生“阶梯效应”的缺点，提出了一种改进的二阶总广义变分(total generalized variation，TGV)图像去噪模型。新模型中，利用Kirsch边缘检测算子提取到的图像纹理信息，在二阶TGV去噪模型的正则项中引入一个边缘指示函数引导扩散。实验表明，与经典的TV去噪模型和二阶TGV去噪模型相比，新模型无论是在视觉效果上还是在峰值信噪比(PSNR)和均方误差(MSE)方面都有明显的改善，在有效地去除噪声的同时自适应地保护图像的边缘信息和细小的纹理结构信息。

光频域反射(OFDR)技术可用于发动机叶尖隙等快变微距的实时高精度测量与监测。分析了光频域反射测量系统的原理并设计了干涉光谱测量信号的实时解调算法，基于LABVIEW数据流图实现了测量系统信号实时解调和显控。通过试验验证了算法和显控平台功能可靠，可进行工程化应用推广。

直流电机具有调速范围大、启动转矩大和易于启停等优点，特别适合用在调速要求高的场合。传统PI算法直流调速控制在负载变化情况下需要调整参数，难以自适应。针对此问题，设计了一种模糊自适应PI控制器，该控制器通过对误差及误差变化的识别进行模糊推理，实现对控制参数的在线整定，以达到优化控制的目的；同时，利用Matlab对实验数据进行了拟合。结果表明，模糊PI控制算法比传统PI控制算法能有效地改善系统的动态性能和稳态性能。

干涉图相位提取是干涉测量的重要环节，文中将相移法和二维连续小波变换法相结合，用于干涉条纹图相位特征的提取。该方法结合两种算法的优点，并使用小波脊算法，能快速、准确的获取条纹图的相位特征。通过MATLAB平台进行计算机模拟仿真的研究，实验结果表明，该算法与传统算法相比信噪比有很大改善，验证了该算法对干涉条纹图相位特征提取的有效性。

与二元LDPC(low-density parity-check，LDPC)码相比多元LDPC码具有一些优势，但它们的译码复杂度高是实现过程中的一个重大挑战。根据多元LDPC码存在的这个问题，提出了基于迭代软可靠度的比例逻辑截断机制算法，该算法仅涉及有限域加法和乘法以及整数运算，并且它可将变量节点划分为处理和非处理节点两部分，在迭代过程中只有部分变量节点参与实际的信息处理，因此具有较低的译码复杂度。通过与ISRB、IISRB及RS-IISRB算法进行仿真对比试验，所提算法具有更好的性能。由于该算法纠错性能好、复杂度较低的优点使其在无线通信与光通信等领域有更广泛的应用。

针对联合作战中光电信息系统的建模需求，研究了解决复杂系统建模的多分辨率建模技术，建立了光电信息系统多分辨率模型。首先，介绍了典型的多分辨建模方法；然后，在分析光电信息系统功能流程的基础上，提出了采用面向实体的聚合解聚法进行多分辨建模的设计思路；最后，阐述了光电信息系统多分辨率建模原理，建立了由装备级和系统级组成的多分辨率模型，并对多分辨率模型的一致性问题进行了探讨。

脉冲激光辐照靶材作用机理的研究在激光加工等领域具有重要的科学意义和应用潜力。为了直观体现脉冲制式强激光对靶材的破坏优势，考虑靶材本身、入射激光因素对激光辐照靶材的破坏作用的影响，利用有限容积法对激光辐照靶材的作用过程进行模拟，重点研究了脉冲激光与靶材相互作用的机理，建立了数学模型，得到了三种不同形式的脉冲激光辐照靶材的温度场及作用过程。实验结果表明，脉冲激光辐照靶材可分为升温、熔孔和熔孔深径比增加三个阶段，且重复频率脉冲激光对靶材的破坏效果大于间歇脉冲激光。

针对特定工作条件下机器人位姿测量问题，研究和设计了一种简易的基于单目视觉的位姿测量系统，提出了一种精确的靶标检测算法与单目视觉测量方法相结合的方案，可实现机器人位姿的测量。首先，通过图像预处理和靶标检测算法提取靶标在图像中的坐标，其中图像预处理包括中值滤波、边缘检测和图像形态学膨胀等过程。然后进行测量模型的标定，用最小二乘法求解模型参数，利用建立的测量模型进行坐标系的转换，将所得靶标图像二维像素坐标转换成三维世界坐标，从而得到靶标在世界坐标系中的位姿。实验证明了该方法的准确性和有效性，满足测量要求。

为了使瞄准线瞄准目标并使图像稳定，在潜望式上反射镜系统中多采用1比2传动机构。调研了现有的一些1比2传动机构，对这些机构的优缺点进行分析，在现有结构的基础上进行改进，最终设计了一种新型的1比2传动机构。设计的新型传动机构为滚动轴承式三连杆机构，摆杆与转杆之间通过轴承连接，把滑动连接转变成滚动连接，尽量减小了摩擦力矩，从而达到更好的稳像效果。实验表明，设计的1比2传动机构，结构简单、可靠性强、传递稳定性好、精度高且不受温度影响，能够很好的实现传递稳定精度。

对传统的火炮定向束平行性测量方法进行调研，在总结其不足之后，提出了一种基于激光雷达的火炮定向束平行性测量方法。通过实验证明，该方法可达到0.2密位的测量精度，实现了高精度和高效率的测量。

利用超连续谱飞秒激光对多通道相机进行辐照实验，获得了超连续谱飞秒激光对多通道相机不同通道的作用效果，通过对多通道相机的工作原理研究，并对比超连续谱飞秒激光与单波长激光对多通道相机的作用效果，结果表明，超连续谱飞秒激光的作用效果要明显优于单波长激光的作用效果。