针对超大尺寸加固液晶显示模块存在的关键技术问题给出了解决方案, 如宽温液晶材料的合成, 条形宽幅双驱动液晶面板的设计制作, 液晶模块的抗振动冲击、阳光可读性等, 实现了液晶材料、显示屏、显示模组整个链条技术的突破。且针对超大尺寸显示器造成的光污染, 提出一种解决思路。依据光纤面板的角度截止作用, 控制显示模块出射光线的角度, 消除显示模块有效视角外的杂散光来减小反射, 达到控制光污染的目的。

提出一种快速、自适应地实现视网膜图像增强的方法。利用数学形态法和图像视觉质量的自适应变换建立适用于视网膜图像增强的方法, 首先, 采用数学形态法, 提取图像信息, 去除背景干扰；然后基于视觉的特性获取最佳的图像参数, 结合Zadeh-X变换方法获取最佳图像。利用该方法所提取的视网膜图像增强了血管信息, 所获图像与造影图像进行对比, 优于造影图像, 同时减少造影剂的使用, 使病人免受造影剂的伤害。此方法可以有效地增强对比度, 大大提高了图像质量, 对视网膜组织进行定量分析与检测, 对临床眼科学的病理诊断具有非常重要的意义。

从高功率LED理论模型分析着手, 分别从芯片级、封装级和系统级三个层面归纳和总结了LED热管理的最新研究进展。研究发现: 芯片倒装结构及合理的阵列方式有利于散热；性能优良的封装材料和翅片的优化能有效降低热阻；选择适当的二次散热方式也是提高散热效率的关键。

介绍了两种基于FPGA的倒车视频辅助线叠加系统的实现方法: 基于图像储存映像设计和基于逻辑控制叠加图形设计。两种方法均采用单片FPGA芯片设计实现, 无需外部存储器。基于图像储存映像设计能够保证辅助线叠加的准确性以及良好的显示效果；而基于逻辑控制叠加图形设计则是运用经典数学公式, 设计了直线叠加模块和圆弧叠加模块。该方法占用FPGA内部资源较少, 运行速度较快, 功能丰富, 为其他简单图形叠加提供了设计依据。两种方法的实际工作效果均能满足使用要求。

使用具有偏振吸收偏振发射等优良光学性能的Nd:YVO4为工作物质, 通过选用880 nm激光二极管泵浦, 降低量子亏损, 提高效率, 降低阈值和热效应, 分析了谐振腔长度和反射率对单纵模线宽的影响, 合理设计热稳定四镜环形腔。基于磁旋光玻璃MR3-2外加永久磁铁的法拉第旋转器, 结合1/2波片和工作物质的偏振发射特性构成单向器, 获得激光器单向运转。在泵浦功率为5 W时, 获得了输出功率2.75 W, 效率55%, 斜效率65%, 线宽66.7 MHz的1 064 nm激光的稳定单频运转, 2小时功率稳定度优于0.2%。

研究了Array膜层干涉对高色域液晶模组白画面大视角发红的影响, 建立膜层干涉模型, 分析得到不易产生干涉发红的SiNx与SiOx厚度。通过仿真得到优化的膜厚条件, 通过实验验证了模型及仿真的优化设计, 大视角发红得到改善。模拟及实验表明, Buffer层SiNx与SiOx厚度优化可有效解决高色域液晶模组白画面大视角发红问题。Buffer层SiNx/SiOx=50 nm /150 nm是一组较优化的设计。

针对高功率、高封装和较大出光面积的UV-LED固化灯进行水冷散热, 在保证较大出光功率的同时满足芯片对结温的要求。选用S形板管式水冷板对LED模块进行散热, 运用CFD软件对冷板进行数值计算, 得出各个芯片的温度分布及冷板内部的流动情况。根据得到的数值模拟结果对所设计的冷板在不同的工况下进行试验, 得出LED模块结温及冷板综合换热性能, 并对实验结果和数值模拟结果进行对比。经过多次试验发现所设计的冷板能够满足UV-LED的散热需求, 并证明数值计算具有较高的可靠性。

采用田口方法, Minitab 16软件设计正交实验, 以反射膜、扩散膜、棱镜膜为3因素, 每种因素选择常见的4种材料即为4水平, 选择L16(43)正交表进行实验, 分析实验结果, 寻求最优实验条件, 获得最佳背光源光学薄膜组合配置。通过实际测试对预测结果进行验证后表明预测值与实测值均在可以接受的范围内, 在背光源光学薄膜选材领域可行。

针对传统LED日光灯存在的散热难、光线刺眼、光衰较大的缺陷, 从散热器、二次光学设计、电源驱动三个方面进行了研究和设计, 提出了翼状叠片式结构的散热器设计、新型LED阵列及双层花生米透镜的二次光学设计和斩波群技术控制的PWM脉冲驱动方式。实验表明, 其散热效果是传统铜板散热器的2-3倍, 照度均匀度高达0.856, 完全满足日常照明的要求。

回顾了2016 SID显示周展示的新显示技术。重点介绍了大尺寸高分辨率性能卓越的液晶显示、应用前景广泛引领未来的有机发光二极管显示和下一代显示的代表技术及产品。最后展示了热门的新型显示材料。对未来的显示技术和产业发展有充分的信心。

为增强晶体硅太阳能电池的光利用率, 提高光电转换效率, 研究了硅纳米线(Silicon nanowires, SiNWs)阵列的光学特性。首先运用时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)方法对硅纳米线阵列在300~1100 nm波段的吸收率进行了模拟计算, 并对硅纳米线阵列的光吸收效率进行了优化计算。结果表明, 当硅纳米线阵列的周期为600 nm, 填充比为0.7时硅纳米线阵列的光吸收效率最大, 可达32.93%。然后采用金属催化化学刻蚀(Metal Assisted Chemical Etching, MACE)的方法, 于室温、室压条件下在单晶硅表面制备了不同结构的硅纳米线阵列, 并测试了其反射率R, 并对实验结果进行了分析, 表明硅纳米线阵列相对于单晶硅薄膜, 其减反射增强吸收的效果明显。因此, 在硅表面制备这种具有特殊形貌的微结构不仅能降低太阳电池的制造成本, 同时还能大幅降低晶体硅表面的光反射, 增强光吸收, 提高电池的光电转换效率。

运用传输矩阵法对含富勒烯的光子晶体全方向反射器的全向反射带进行分析, 分析了该全向反射器的带边位置, 带宽的变化规律。结果表明, TE模和TM模的全向反射带位置和宽度基本不受周期N的影响。随中心波长的增加, TE模和TM模的全向带带边向长波方向移动, 带宽也会加大。折射率比变大, 左带边左移, 右带边右移, 带宽也会变宽。研究结果将对新型光子晶体器件, 如高质量窄带全方向反射器的设计起到积极指导作用。

基于磁场设计原理及法拉第隔离器对高功率的需求, 提出了一种具有径向补偿特性的永磁系统(RCPMS), 分析了其磁场分布不均匀度对激光偏振态旋转角度(LPR)的影响, 以及LPR的变化对法拉第隔离器性能的影响。研究结果表明, 在RCPMS中, LPR的变化量减小至未补偿情况下的20%, FI的退偏度降低了10倍, 这对于FI应用在高功率激光系统具有重要意义。

针对102 cm固态体积式真三维立体显示器的亮度要求, 设计了基于UHP光源的四灯投影光源系统, 并通过复眼均光系统实现均匀照明。仿真结果表明, 光源系统总的光通量为50 009 lm, 为理论计算值的1.21倍, 且光斑均匀性达到86%。完成102 cm固态体积式真三维立体显示器的装配、测试, 测得屏前静态全白场亮度138 nit, 图像立体感较强, 无明显分层现象。仿真和样机测试结果均表明, 设计满足102 cm固态体积式真三维显示的亮度要求。

为了提高双目测量系统的测量精度, 对影响系统测量误差的结构参数进行了分析研究。首先, 介绍了双目测量系统的两种典型结构: 纯平移运动结构和轴线汇聚结构, 研究了三维测量中的三角测量方法, 建立了这两种结构的三维测量模型, 得到了结构参数与被测点之间的几何关系。其次, 通过分析系统结构参数和被测量点误差之间的关系, 推导并确定了结构参数与被测点测量误差之间的定量描述, 得到了高精度测量条件下的系统优化结构参数。最后, 在仿真实验数据的基础上, 从几何的角度分析了结构参数对双目测量精度的影响。相对于传统数学误差理论的分析, 文章分析结果对双目测量系统的结构设计更加具有实践和应用意义。