由于不同材料的禁带宽度不同,对太阳光谱的吸收曲线也各不相同,探讨了用等效折射概念设计滤光片的原理和计算方法。针对非晶硅、单晶硅和砷化镓的吸收谱线设计了一组短波通滤光片,滤波片A在波长380~800 nm处,平均透射率T＞90%;在波长880~1 100 nm处截止,平均透射率T＜1%;滤波片B在380~500 nm处T＞90%,在波长580~800 nm处T＜1%。根据短波通滤光片设计原理,采用TiO2和SiO2作为高折射率材料和低折射率材料,基础膜系为(0.5LH0.5L)s。从理论上计算出这两种材料所需要的周期数以及主膜系,并用镀膜设计软件TFCALC对该膜系进行优化。

原子干涉仪是利用原子物质波的特性而实现的干涉仪,广泛应用于精密测量领域。在原子干涉仪中,通过拉曼光对原子进行相干操作,拉曼光的质量直接影响着干涉仪的技术指标。基于注入锁定技术,采用普通半导体激光器、声光调制器,实现了功率、频率和位相稳定的拉曼光的制备,并对拉曼光的相位噪声技术指标进行了测试。

设计和分析了一种可调硅基混合表面等离子体相位调制器。表面等离子体的引入打破了衍射极限的限制，使光场局域在一个纳米尺寸范围。该调制器的实现采用了两种原理：硅材料的等离子体色散效应以及聚合物的电光效应。由于器件结构的电容和寄生电阻较小，RC响应时间为3.77 ps,调制带宽大约100 GHz。当外加2.5 V的驱动电压时，该调制器的功耗为0.9 mW(相当于9 fJ/bit)。光相位调制器在光通信和光互联中都有重要应用。

在4,7-二(4-三苯胺基)-2,1,3-苯并噻二唑［4,7-bis(4-triphenylamino)-2,1,3-benzothiadiazole,TBT］和酞菁铜(copper phthalocyanine,CuPc)的混合硝基甲烷溶液中,采用质子化-共电沉积(PCD)的方法制备得到了TBT∶CuPc共混复合薄膜。当沉积液中TBT的摩尔百分含量为70%时,得到的复合薄膜具有TBT纳米球和CuPc纳米线的共混互穿网络结构。复合薄膜的XRD结果显示,在共电沉积的过程中,TBT的存在使α-相CuPc部分转化为β-相,同时CuPc的存在也影响了TBT的结晶行为。从复合薄膜中TBT吸收带的蓝移和强的荧光淬灭效率揭示了体系中分子间电荷转移的发生,以及电子给体-受体(D-A)异质结的形成。复合薄膜表现出的场诱导表面光电压(FISPS)增强效应不仅进一步验证了TBT/CuPc界面处分子间光诱导电荷转移的发生,而且表明得到的这类复合薄膜在光电器件,特别是光伏器件中具有潜在的应用研究价值。

受铜线带宽小、延时大、功耗高的限制,下一代芯片互连较为可行的一种解决方式是采用光互连。调制器作为其中的关键器件,有重要的研究意义。设计了一种新型的硅基双缝隙波导电光调制器,该调制器结构采用法布里-珀罗微谐振器,依靠缝隙内高非线性聚合物的快速电光效应,通过外加电压达到调制效果。调制器结构包含了新型的一般微纳波导到双缝隙波导的模式转换器,降低了传输损耗,也更利于电极的工艺制作。首先对设计结构进行仿真分析,得到合适的设计参数。然后,对调制器所需的工艺进行反复验证,包括工艺制备中参数的优化等,通过使用电子显微镜已观测到较好的光刻线宽、刻蚀深度以及侧壁粗糙度。初步完成了调制器硅基部分的制备,为下一步聚合物工艺打下基础。

谐振腔能以较低的输入功率获得较高的非线性转换效率,其代价是带宽方面的限制,围绕微环谐振腔实现倍频效应中影响转换效率的因素,分析了耦合系数、折射率变化、相位失配等对转换带宽的影响,讨论了基于AlGaAs的人工双折射微环谐振腔实现基频光波波长为1 840 nm时倍频效应的转换带宽。

调制技术是无线激光通信中的关键技术之一。目前国内外无线激光通信所采用的调制方式多为强度调制或相位调制。对研究较少的频率调制系统进行了研究,分析了多普勒效应对系统的影响,借鉴光纤通信领域的最新研究成果提出了高速频移键控(FSK)无线光通信系统的方案设计,并使用Optisystem软件实现系统仿真,对激光器线宽、滤波器带宽和发射功率等参数对系统性能的影响进行了实验分析。结果表明了FSK调制方式应用于高速无线光通信的有效性。

微弱信号探测中信号幅度很宽会导致幅度小的信号分辨率低,结合脉冲振幅调制叶绿素光合活性荧光仪中不同强度光源激发下光电倍增管光电流响应,采用多路选择开关D5201G芯片选择I/V转换电路中不同阻值的反馈电阻实现了对输入信号可变增益放大。0~118 mV以下输入信号的理论增益值最高可达28.25 dB,同时输入信号的电压幅值最高可达11.11 V。

在基于目标回光的激光瞄准系统和目标在回路(TIL)系统中都要使用目标照明漫反射回光作为系统工作的基础。数值仿真在研究光波传输特性的过程中一直发挥着重要作用。由于漫反射光场发散角很大,给数值计算带来困难。一般的处理方法是进行分段空间域滤波,但这会大大增加计算量。提出一种计算漫反射光传输的频率域滤波方法。频域滤波基本不增加计算量,数值计算结果与空间域滤波结果一致。最后使用频域滤波方法进行了真空和大气条件下漫反射物体不同口径成像分辨率分析。

随着测量技术的不断发展,在航空、汽车、模具、造船等工业中,对复杂物体的三维扫描技术提出了更高的要求。实验表明,激光雷达对复杂物体扫描具有高精度、高效率,满足在实际应用中的要求。

研究了高阶模高斯光束的整形方法。在高阶模高斯光束和平顶光束理论模型的基础上，分别选择了平顶洛仑兹函数和费米狄拉克函数作为平顶光分布函数，利用能量守恒定律，分别推导针对拉盖尔-高斯光束和厄米特-高斯光束整形系统中入射光与出射光的映射函数。最后利用ZEMAX软件设计了针对TEM01模高斯光束进行整形的非球面透镜元件。结果表明，可进行任意阶数的高斯模高斯光束整形。

通过对两种异质结(金属-光子晶体异质结和光子晶体异质结)进行理论计算发现,由两种高反射材料(如负介电常数材料、光子晶体禁带材料)构成的异质结中,存在高透射的局域界面模,并且这种局域界面模的存在与零阻抗条件相关。同时,实验制作了一种金属-光子晶体异质结结构,并在近红外波段观察到该局域界面模的存在。

针对振动环境下激光惯组减振系统的线位移和角位移耦合问题,提出了一种减振器关于其惯性主轴的八点对称布局的减振方案。基于多体动力学理论,建立了激光陀螺捷联惯组减振系统的动力学模型,进行了其减振系统的动力学特性仿真研究。结果表明,该方案可以消除激光惯组减振系统的线位移和角位移耦合关系,满足激光惯组的减振要求,从而获得比较理想的减振效果;其主要结构的固有频率均避开了陀螺敏感的频率段,满足高动态条件下惯性器件安装结构的刚度要求。

脉冲位置调制是室内可见光通信的主要调制方式之一,它具有功率利用率高,频带利用率好,抗干扰性强的特点。为实现室内大功率白光LED照明通信,在分析PPM的原理基础上提出了一种改进的调制方式,给出了这种PPM符号的结构,并设计了大功率LED的驱动电路。其主要特点是由单片机直接输出帧同步信号加PPM信号,不设置保护时隙,其利用LED不发光的位置信息传输信号。实验结果表明该PPM调制方式能兼顾室内照明和通信功能。

从实际工程应用和维护的角度出发,提出了一种针对舰船在系泊或锚泊条件下激光陀螺捷联惯导安装误差的在线标定方法。该方法依据捷联惯导系统误差方程的基本原理,将标度因数误差、安装误差角、陀螺加速度计常值漂移以及系统基本误差项作为状态变量,用外部提供的高精度经纬度作为观测量,运用Kalman滤波技术估计出激光陀螺和加速度计的常值漂移、安装误差和标度因数误差。运用已编排好的双轴旋转调制路径激励不同的误差源,并增加可观测度,在短时间内使得误差很快收敛。通过分析比较发现估计精度与静基座标定精度基本相同,导航精度优于24小时1海里。这种动基座的在线标定方法简便易行,在舰船拥有精度较高的地理经纬度条件下,可以自动进行惯导误差的各参数标定,提高了导航设备的可靠性和维修性。

利用经典系综模型,研究了正交双色场作用下氢分子非次序双电离中双电离电子的相关特性。结果表明,双电离电子相关动量谱强烈地依赖于正交双色场的相对相位。通过改变正交双色场的相对相位,相关动量可以从反相关模式转变为相关模式。向后分析表明,相关电子动量谱对双色场相对相位的依赖关系起源于碰撞过程中碰撞电子碰撞角和碰撞动量对相对相位的依赖关系。

从作战系统的组成出发,分析了光电跟踪设备在现代战争中的地位。针对三种不同光电跟踪设备的特点,根据网络中心战和火控系统的发展趋势,对其市场需求进行了分析。最后总结了国外光电跟踪火控技术的发展趋势,结合国内实际,对国内未来的发展提出了建议。

天文导航的航向误差与水平基准、载体位置的精度密切相关,以天文导航三角形的物理意义分析了天文导航测定航向的原理,推导了天文导航测定航向的精度与水平基准误差、载体地理位置误差等环节之间的公式,为天文导航仪器选择测量天体和提高精度提供了理论依据。

利用坐标变换基本理论，建立两轴四环架结构光电系统目标坐标数据输出数学模型，重点分析了两轴四环架的机械结构误差对数据输出精度的影响，提出了该类结构加工、装配时必须控制的误差项，并对如何控制各项误差提出了具体建议。

介绍了光电对抗在信息化战争中的地位与作用,阐述了光电对抗仿真系统研究的必要性,针对国内外光电对抗仿真的研究现状,给出了光电对抗仿真系统的总体框架,研究了光电对抗仿真需解决的关键技术和需要完成的主要工作,最后对我国光电对抗仿真系统的研究进行了总结。

激光制导**是现代战争中各类作战平台和重点目标的主要威胁之一,针对多批次饱和攻击的对抗需要以及不同平台和目标需要保护的范围和部位差异较大的特点,设计了一种分布式的激光告警与诱骗系统,并分析了系统实现的体系结构与关键技术。