采用水热合成法制备了CaF2∶Yb3+,Er3+上转换纳米粒子。在980 nm激发下，研究了来源于Er3+的2H11/2/4S3/2→4I15/2跃迁的绿光发射和来源于4F9/2→4I15/2跃迁的红光发射。由于Er3+具有一对热耦合能级(2H11/2/4S3/2)，所合成的样品在293~573 K温度范围内有良好的温敏特性。利用荧光强度比(FIR)技术，测得样品在483 K时具有最大灵敏度0.002 85 K-1。

采用均匀沉淀法，通过改变稀土离子与尿素的量比成功合成了粒径分别为80，55，40 nm的Y2O3∶Eu3+纳米球样品。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和发光光谱对不同尺寸纳米球的晶体结构、微观形貌和发光性质做了分析，对Y2O3∶Eu3+纳米球的生长过程进行了研究。根据Judd-Ofelt理论，利用Eu3+的发射光谱和荧光衰减等数据，计算了5D0→7FJ能级的辐射跃迁速率和荧光分支比，计算得到Y2O3基质材料的折射率为1.80以及不同粒径样品的光学跃迁强度参数。最后分析了5D0能级荧光发射与温度之间的依赖关系，结果证明了荧光温度猝灭行为符合Crossover过程，并通过阿伦尼乌斯公式非线性拟合获得了激活能，粒径为80，55，40 nm的Y2O3∶Eu3+纳米球样品的活化能分别为0.201，0.193，0.200 eV。

在含Ca2+和Ba2+的碱性溶液中，通过原电池法在室温条件下制备了Ba1-xCaxMoO4多晶固溶体薄膜。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和荧光分析(FA)对所制备的薄膜进行了分析表征，研究了Ba摩尔分数对薄膜的晶相结构、表面形貌和发光性能的影响。结果表明，原电池法制备的Ba1-xCaxMoO4薄膜致密、均匀、结晶完好，为四方相结构。随着初始溶液中Ba含量的增加，所得Ba1-x-CaxMoO4固溶体薄膜的形貌逐渐从CaMoO4微晶的球形转变为BaMoO4微晶的四方锥形。在290 nm紫外光的激发下，制备的薄膜均在350 nm和495 nm附近呈现两个宽的发射带，其中495 nm的蓝光发射明显强于350 nm的紫光发射。初始溶液中的Ba/Ca的量比对所制备的Ba1-xCaxMoO4固溶体薄膜的发射光谱的形状和发射波长影响甚微，但对其发射强度有明显影响。

采用高温固相反应法合成了一系列Dy3+、Sm3+ 单掺杂和共掺杂铝方柱石发光材料，详细地研究了Dy3+、Sm3+ 掺杂对铝方柱石的结构和发光性质的影响。XRD结果表明Dy3+、Sm3+ 离子单掺杂和共掺杂样品均形成了单相的铝方柱石结构化合物，并没有改变基质的晶体结构。发光光谱表明，通过调节Dy3+、Sm3+ 离子的掺杂比例，发光颜色可实现从黄色到黄白色的可控调节。此外，发射和激发光谱表明，Dy3+ 与Sm3+ 离子之间存在有效的光谱重叠，暗示着Dy3+ →Sm3+的能量传递。荧光寿命衰减结果进一步证实Dy3+ 与Sm3+ 离子之间是一种无辐射共振能量传递方式。

壳聚糖经羧甲基化制备出的O-羧甲基壳聚糖，采用离子交联法与叶酸复合制备出叶酸-O-羧甲基壳聚糖复合物。通过红外光谱、X射线衍射光谱、扫描电镜等测试手段进行表征，探讨了叶酸、O-羧甲基壳聚糖的质量比对复合物结构及性能的影响，利用断尾取血法探究复合物的凝血、止血性能。结果显示，叶酸-O-羧甲基壳聚糖凝血、止血效果显著。当叶酸与O-羧甲基壳聚糖的质量比为2∶5时，二者基团的作用力最强，复合物结构最稳定，凝血、止血效果最好。

对自主研发的975 nm波长的COS封装的大功率半导体单管激光器进行了10，12，14 A的电流步进加速应力试验，应用逆幂律模型和指数分布的理论对试验结果进行了分析，计算出在8 A的电流下，器件的平均寿命为28 999 h。研究了器件的失效形式和老化前后的温升、偏振度的变化，结果表明：失效形式主要有体内退化、腔面退化、与焊接有关的退化；老化后的器件的结温上升增多,偏振度下降10%左右。

为研究光纤耦合激光器的输出远场特征，基于ZEMAX光学设计软件，模拟了基于单发光区激光器芯片的多种光纤耦合结构，分析了不同耦合结构的输出远场特征。模拟结果表明：单管耦合输出远场分布通常为中间亮、边缘暗的圆形光斑。当准直后的光束快慢轴光束尺寸基本一致时，远场输出光斑均匀性会得到极大改善；当存在光纤轴心角向误差(大于1°)时，远场输出光斑的均匀性会明显降低。多单管耦合时，单管之间的台阶高度若大于准直后的快轴光斑尺寸，则对应的远场输出为有暗区的同心圆环，单管的数量对应圆环的数量。为了提高输出远场分布的均匀度，应严格控制合束单管之间的台阶高度。

将具有高透射性的亚波长光栅置于微机械波长可调谐垂直腔面发射激光器(VCSEL)的内腔当中可以提高波长的调谐范围，为了使波长调谐范围达到最优则必须优化高透射性的亚波长光栅使其透射率达到最大。利用严格耦合波法分析了亚波长光栅的占空比、周期、厚度和入射角对其透射率的影响并找出最优的光栅参数。通过计算分析可得，对于TE和TM偏振存在最佳的占空比使其透射率达到99.5%。在文中条件下，它们对应的占空比分别为0.23和0.80。而光栅厚度对于TE和TM偏振透射率的影响是周期性的，在一个周期内存在一个最佳值使其透射率达到最高。在文中条件下，TE偏振的厚度周期是150 nm，TM偏振的厚度周期是300 nm。当光栅参数不变时，无论是TE还是TM偏振光，它们的透射率只有在垂直入射光栅时(入射角为0°)才能达到最大。而通过等效介质原理可以得出，周期对透射率没有影响。最后计算了透射率在光栅厚度和占空比同时变化时的变化趋势，并从中得出最优的光栅参数。

对某国产CMOS图像传感器进行了两种不同能量的电子辐照试验，在辐照前后及退火过程中采用离线测量方法，考察了暗信号、饱和电压、光谱响应特性等参数，分析了器件的电子辐照效应损伤机理。结果表明：暗信号和暗信号非均匀性都随着辐照剂量的增加及高温退火时间的延长而增大；饱和电压在两种能量电子辐照下均出现较大幅度的减小，并在高温退火过程中有所恢复；光谱响应特性无特别明显变化。经分析，暗电流、饱和电压的变化主要由辐照诱发的氧化物陷阱电荷导致的光敏二极管耗尽层展宽和界面陷阱电荷密度增大导致产生-复合中心的增加所引起。

基于有机发光二极管的电致发光原理，建立了载流子注入延迟时间和发光延迟时间模型，探索了延迟时间的影响因素，发现发光延迟时间与器件有效面积、器件厚度、外加电压等密切相关。通过制备不同面积的OLED器件，发现器件面积越小，发光延迟时间越短。以高速信号激励不同面积的OLEDs器件，面积为0.01 mm2的器件能够实现1 000 Mbit/s的信号传输速率，且能量利用率达到47.7%。

通过对OTFT绝缘层SiO2表面分别采用十八烷基三氯硅烷(OTS)处理和原子层沉积薄层氧化铝的修饰方式，制备了喷墨打印有机薄膜晶体管并研究了修饰前后绝缘层的表面形貌、接触角及有源层的物相结构。虽然绝缘层的表面形貌在修饰前后变化不大，但是表面接触角和打印后有源层的物相结构有较大差别。OTS处理和沉积氧化铝修饰后，器件的迁移率比修饰前分别增大了4倍和9倍，而开关比则分别增大了1个和4个数量级。修饰后的最大迁移率可达0.35 cm2/( V·s)，开关比可达6.0×106。

利用两种颜色的发光层制备了光谱稳定的高效混合WOLED。其中蓝光发光层用14%质量分数的BNE掺杂在BePP2中，橙光发光层用1%质量分数的Ir(bt)2(acac)掺杂在49.5%质量分数的NPB和49.5%质量分数的BePP2组成的混合主体中。在不利用任何光耦合技术的条件下，器件在亮度为100 cd/m2时，功率效率可以达到39 lm/W；当亮度提高到1 000 cd/m2时，效率仅发生轻微滚降至27.5 lm/W。器件的光谱稳定，亮度在1 000 cd/m2和10 000 cd/m2时，CIE坐标分别为(0.37, 0.48) 和(0.37, 0.47)。良好的光谱稳定性归结于设计的双极性中间层平衡了其两侧激子的产生。

采用旋涂工艺将PbSe三维自组装超晶格镶嵌在两层聚合物PVP中，制备了基于PVP和PbSe三维自组装超晶格复合体系的电双稳器件，器件结构为ITO/PVP/PbSe 三维自组装超晶格/PVP/Al，研究了其电学性能和记忆效应。与参比器件ITO/PVP/Al相比，器件ITO/PVP/PbSe三维自组装超晶格/PVP/Al的电流-电压特性呈现出非常明显的电双稳特性和非易失记忆行为，在相同的电压下同时具有两种不同的导电状态：低电导的关态和高电导的开态。当PVP与PbSe超晶格的质量比为1∶1时，器件性能最好，其最大电流开关比为7×104，经过104 s仍几乎无衰减。通过对电流-电压曲线拟合，利用不同的导电模型对器件的载流子传输机制进行了解释。结果表明，PbSe三维自组装超晶格作为电荷陷阱，可以俘获、储存及释放电荷，对器件的电双稳性能能起决定性作用。

设计了一种高浓度稀土铒掺杂聚合物填充硅狭缝结构的平面光波导放大器(工作波长1 550 nm，泵浦波长1 480 nm)，能够在低泵浦下获得高增益，可以应用于硅基光互联的损耗补偿。通过扫描电镜照片观察发现，合成的铒掺杂聚合物材料具有良好的纳米狭缝填充能力。考虑铒离子的合作上转换和激发态吸收，利用铒离子四能级跃迁模型，建立原子速率方程和光功率传输方程，数值仿真分析了聚合物光学性质、狭缝波导结构参数及信号光泵浦光功率等放大器增益特性的影响因素。这种具有纳米截面尺寸的光波导放大器，获得4.5 dB的信号光相对增益仅需要1.5 mW 的泵浦光，展现了良好的集成光学应用前景。为了进一步提高增益，引入了多层狭缝结构，四层狭缝波导的重叠积分因子比一层狭缝的高42%。

为研究一种有效提高MOCVD反应室温度均匀性的方法，针对自主研发的大型立式MOCVD反应室，建立二维模型，就激励电流对反应室温度均匀性的影响进行了分析。为提高温度均匀性，通过改变不同电参数来观察磁场及石墨盘表面径向温度的变化，发现电参数与加热效率成正比，但是与加热的均匀性成反比关系；在相同功率下，电流频率上升将导致温度均匀性下降。以上关系中反映出的合理的电参数，在保证反应温度的同时，保证了温度均匀性，有利于薄膜生长。

以1,8-萘酐、N,N-二甲基乙醇胺、三乙烯四胺为原料，通过酰亚胺化、缩合等反应，合成一种萘酰亚胺荧光探针，并通过核磁氢谱、红外光谱结构表征，测定了探针在乙醇与水的混合溶液中的荧光光谱。考察了金属离子浓度等因素的影响，对其配位机理进行了研究。结果显示，目标产物在乙醇-水溶液中对Fe3+表现出了专属选择性识别性能，在(1.87~ 6.53)×10-6 g/mL 的Fe3+浓度范围内，探针荧光强度与 Fe3+浓度有很好的线性关系，线性相关系数R=0.995 3，检出限为405.1 ng/mL。

在双水电极介质阻挡放电装置中，在氩气和空气的混合气体放电过程中通过改变气体压强可以得到一种新型等离子体光子晶体。该光子晶体具有四边形的复杂对称结构，包括晶胞中心处的细等离子体柱、四周的等离子体片、等离子体片交叉点产生的等离子体柱和边缘处的粗等离子柱。运用发射光谱法研究了该等离子体光子晶体不同位置处的等离子体状态，通过测量氩原子696.54 nm(2P2→1S5)发射谱线的展宽对比了电子密度，通过氮分子第二正带系(C3Πu→B3Πg)发射谱线计算了分子振动温度。实验结果证实，不但晶胞中心处的细等离子体柱、四周的等离子体片、等离子体片交叉点产生的等离子体柱和边缘处的粗等离子柱具有不同的等离子体状态，不同位置处的晶胞中心细等离子体柱也具有不同的等离子体状态。电子密度由大到小排列依次为：4个角上的细等离子体柱(A)、靠近4个边的细等离子体柱(B)、靠近中心的细等离子体柱(C)、边缘处的粗等离子体柱(D)、等离子体片交叉点产生的等离子体柱(E)、四周的等离子体片(F)。分子振动温度的变化规律与电子密度相反。由于该晶体结构中A、B、C 3处的折射率均不相同，由内向外呈周期性渐变排列，它们和其他位置处不同的等离子体状态构成了具有渐变折射率的等离子体光子晶体。

对不同的半色调混合像元比例通过彩色喷墨打印机输出后的光谱反射率曲线的光谱形态特征进行了研究。选择反射光谱形态指标，分析了125组不同半色调混合比例下光谱混合像元反射光谱形态指标的变化规律。研究结果表明，半色调混合元的光谱形态指标与半色调混合像元的比例间存在明显的关系；选择分析的4个光谱形态指标之间存在着较大的相关性，按照0.05及以上置信水平和相关系数>0.9的条件对光谱形态指标进行剔除，确定了不同基色不同特征波段中的有效光谱形态指标；在不同波段范围内，各光谱形态指标随半色调混合像元比例的变化规律存在差异性；使用回归分析，各基色特征波段的光谱形态指标与半色调混合比例符合一次线性与二次多项式关系，R2可达到0.9以上。

覆盖于高温目标表面的光子晶体红外涂层可实现对目标红外辐射的抑制，而太赫兹波所具有的强穿透特性使其对该类目标的探测成为可能。以相关文献中设计的光子晶体涂层为例，采用特征矩阵理论对0.3~3 THz频率范围内的太赫兹波在该类涂层中的传输特性进行理论计算和分析，重点研究了不同入射角度的太赫兹波在该类涂层中的传输特性。研究发现，上述太赫兹波段处于光子晶体的带隙之外，0.3~0.5 THz频率范围内的太赫兹波对该类红外涂层具有较强的穿透特性，其光谱透过率大于90%；而在2.4~3 THz范围内，其在涂层上具有较强的反射，且整个波段内的吸收率小于0.2%。当入射角小于60°时，其对太赫兹波的传输特性影响较小；进一步增大入射角，其透过率逐渐降低，而反射率逐渐增大。研究结果证明了利用太赫兹波进行涂层覆盖目标探测的可行性，有望利用太赫兹雷达探测弥补红外探测系统的不足。

根据RGBW四色混光原理，采用脉冲宽度调制(PWM)调光方式，建立目标色坐标与占空比的关系方程，采用遗传算法对混合光的光通量和一般显色指数进行多元约束下寻优，在3 571~11 082 K色温范围内选取13组目标色温，采用Matlab软件进行优化仿真，最后通过实验验证。结果表明：采用遗传算法对混合光进行光通量最大化寻优，能够使混合光的光通量最高可达166.062 lm；采用遗传算法对一般显色指数进行最大化寻优，能够使混合光的一般显色指数最高可达88.3。为了保证混合光光源同时兼具高光通量和高显色性能，采用遗传算法对光通量和一般显色指数同时寻优，并采用Matlab进行模拟实验，结果表明：通过同时优化光通量和一般显色指数，能够保证混合光的一般显色指数大于82时兼具适用于大多数照明场所的高光通量。