分子束液滴外延生长三维纳米结构不仅适用于晶格失配,也适用于晶格匹配材料系统。在高温条件时,这种技术制备的结构具有相对高的光学和电学性能,也表现出丰富多彩的形貌特征,包括量子环、量子点分子和纳米孔等。将着重介绍高温液滴外延生长技术的最新进展,同时讨论这种技术应用在光电材料领域的前景和挑战。

车载定位定向技术是指车上导航系统在载车行驶过程中精确确定其所在位置的地理坐标、北向方位及姿态角,为陆基导弹等**的机动发射提供参考基准。对惯性定位定向系统的各种误差(包括陀螺和加表的随机漂移)进行误差分析建模,将光学测速仪的速度作为观测量,利用卡尔曼滤波技术,估计补偿惯性定位定向系统的各种误差,包括位置、速度、姿态和航向以及惯性器件误差等,最终实现系统的高精度组合导航。对山区泥石路和高原泥石路跑车试验结果进行统计分析发现,组合导航精度在15 m以内,满足炮兵车陆基导弹等**机动发射的使用需求。

针对天文/惯性组合导航中对星敏感器快速姿态测量的要求，提出了一种基于星体跟踪的星图识别算法应用于星敏感器姿态测量。建立了基于星区的导航星库便于快速搜索导航星。实验结果表明，该算法比传统星图识别算法有着明显的优点，识别速度快，识别成功率高。

星敏感器是一种通过观测恒星，直接提供运载体在惯性空间中三轴绝对姿态的光电仪器。它是目前精度最高的姿态敏感器。如果同时借助时钟系统提供的时间和GPS提供的运载体地理位置，可以精确确定运载体的水平姿态和航向。根据星敏感器测量过程中涉及到的各坐标系，从它们之间的转换关系入手，推导了水平姿态和航向解算模型，并在星敏感器上实现。最后，构建了实验装置，进行实际测星定姿试验。实验结果表明，星敏感器输出的水平姿态和航向可以正确反映实际载体水平姿态和航向，从而验证了此模型和计算方法的正确性和有效性。

随着陀螺技术的发展，激光惯导陀螺数据输出频率变高，常用圆锥误差补偿算法使得系统运算负荷较大且无法有效挖掘高频数据对圆锥误差的补偿潜力。针对上述问题，提出五子样二次迭代圆锥误差补偿算法，推导了五子样二次迭代优化算法公式，并与双回路二子样、三子样优化算法进行了对比计算。经研究表明，该算法在保证惯导数据更新频率的同时有效提高了圆锥误差补偿效果，且相对于目前常用算法，对系统造成的运算负荷较小。提高了激光惯导系统在圆锥运动等恶劣工作环境下的工作性能。

用3维粒子模拟程序研究了相对论强激光和高密度等离子体相互作用引起的电磁不稳定。数值模拟表明,在线偏振强激光作用下,等离子体表面出现了电磁不稳定性。形成的不稳定结构随时间发展和激光功率密度的增加进一步深入到等离子体内部,最终使等离子体表面处激发饱和自生磁场。这种由电子速度各向异性而产生的自生磁场对激光有质动力推开电子时所形成的电子热流产生抑制作用,并将直接影响电子加速效率。

利用几何光学的方法对固体激光器中Zig-Zag板条介质的结构设计进行了分析。具体分析了Zig-Zag板条端面切割角的选取方法。对于Nd：YAG增益介质，采用31°切割角的板条具有较高的效率，且便于加工和镀膜。以端面31°切割角的板条为例，分析了板条各几何尺寸的设计方法。Zig-Zag板条的宽度、厚度和长度等参数需充分考虑与半导体泵浦模块的匹配以得到最佳设计。

为了实时探测离子土固化剂（ISS）在固土过程中的阳离子交换量（CEC），采用激光击穿光谱技术（LIBS），对ISS处理后的土壤溶液中的K、Ca、Na、Mg、Al、Si这6种离子含量进行探测。分别对由不同配比（1∶100、1∶200和1∶300）的ISS处理过的高岭土、膨胀土、红粘土等5种标准土壤进行了研究，结果表明：同一土壤中的各种离子随ISS配比的变化趋势各不相同；不同土壤与ISS作用的效果各不相同；ISS的配比并非越高越好。这些工作为ISS固化机理的研究提供实验依据，而利用激光击穿光谱技术进行探测的方式为ISS固化机理的研究提供了新的思路。

针对激光雷达在物性信息探测方面的缺陷，提出了一种新型多光谱激光雷达用于地物探测，兼具三维空间探测能力和物性探测能力。随着探测波长增加，多光谱激光雷达数据采集与处理对整个系统的运行至关重要。根据多光谱激光雷达系统结构原理，基于图形化编程语言LabVIEW，进行数据采集与处理系统单元及整体设计，实现系统功能需求。通过实验运行，数据采集与处理系统的运行良好，同时多通道回波信号的采集也进一步验证了多光谱激光雷达的物性探测能力。

针对水下激光探测系统的水体后向散射光的计算，给出了系统的光学几何结构，分析了不同距离处的激光光斑与接收视场区域的位置变化关系并进行了定量计算。依据光传输理论建立了水体后向散射光的计算模型，根据模型的算法步骤编写了计算机程序。结合水下激光探测系统的具体参数进行了实例计算，绘制了后向散射光信号波形，并与试验获取的信号波形对比分析，验证了算法的可行性和正确性。研究了使用实测后向散射光信号数据估计水体光学特性参数的方法，通过估算的参数重新绘制曲线并反向叠加在测量数据曲线上以抵消水体后向散射光对目标信号的影响从而能够提取目标信息。

研究了高灵敏度悬臂梁与光纤端面构筑的低精细度FP型光腔中光驱动的悬臂梁振动的双稳效应。通过改变输入到光腔内的激光功率,检测与之相应的悬臂梁的形变。在实验中发现悬臂梁的形变随激光功率的改变呈现非线性变化的关系,在激光功率增大到一定阈值时可以诱导产生光力双稳效应。通过改变光腔初始腔长成功实现了对产生光力双稳效应阈值的调节。

从理论上分析了蒸发波导的成因，并总结了其形成过程。概括了基于气象参数、雷达回波和激光探测预测蒸发波导方法的主要特征，通过对比分析，介绍了激光探测蒸发波导的基本原理和优点，并利用蒙特卡罗方法仿真了水汽压变化对气溶胶粒子的激光后向散射的影响，进一步验证了利用激光技术探测蒸发波导的可行性。

运用FA-3型Anderson撞击式气溶胶粒度分布采样器采集南京北郊生活区大气中的可吸入颗粒物,用称重法测量大气中不同粒径可吸入颗粒物的质量浓度,同时用光学系统测量不同粒径上可吸入颗粒物的透过率,分析不同粒径大气气溶胶的透过率变化关系。结果表明:小于2.1 μm颗粒物所占比例达59.88%,表明大气中细粒子污染严重;可吸入颗粒物粒径越小,其透过率也越小;细颗粒物质量浓度与其透过率呈很高的负相关;粗颗粒物对可见光波长的选择性弱。

结合炮兵测地车对位置和航向信息的需求,在简要分析炮兵测地车应用米级天文定位系统必要性的基础上,结合国外现有产品成果和目前国内技术基础,给出了天文定位系统的组成和基本工作原理。对多星体同步敏感单元的光轴指向测量误差、方位旋转单元水平姿态测量误差、时间测量误差等影响天文定位系统的三种主要误差源进行分析,认为天文定位系统可以达到炮兵测地车对位置和航向信息的需求。

采用飞秒激光激励光导开关能够产生脉宽皮秒甚至亚皮秒级的太赫兹脉冲,近年来,这项技术成为校准宽带示波器上升时间的有效手段。以低温生长砷化镓(LT-GaAs)为光导开关的基底,在飞秒激光激励下产生太赫兹脉冲,经共面波导传输,通过微波探针耦合为1.85 mm同轴输出,然后利用带宽70 GHz的取样示波器对其半幅度宽度进行测量。实验获得太赫兹脉冲的半幅度宽度(FWHM)约为7.4 ps。

地基测量设备在出厂前通常进行精确的实验室标定，但是实际使用过程中，测量环境、使用时间，以及器件本身老化等因素使得设备输出响应发生变化，影响测量精度，因此需要定期对设备进行现场标校。提出了一种利用红外标准恒星辐射光谱对地基测量设备（主要是光谱仪）进行辐射标校的新方法，以校准因时间、环境等因素导致的系统输出响应偏差。

光纤陀螺作为光电跟踪伺服系统速度稳定回路的反馈测量元件,它的输出噪声直接影响伺服系统低速跟踪情况下的控制精度。抑制陀螺的输出噪声是改善伺服系统低速特性的有效手段之一。采用了一种简化的卡尔曼α-β滤波算法,使伺服系统的低速精度指标由原来采用移动平均滤波的0.005 2°/s提高到0.002 6°/s。实验证明,该算法可以有效地改善伺服系统的跟踪特性。

红外焦平面阵列是当今红外成像技术发展的主要方向，随着器件工艺的进步，红外焦平面阵列探测器有了长足的发展，然而红外图像普遍具有信噪比低的缺点，这大大限制了红外焦平面的应用。与固定图案噪声（FPN）相比，随机噪声的最大特点是每帧均不同，因此去除该类型噪声的算法必须在一帧之内完成。提出了一种新型的单帧去除此类条纹噪声的算法并加以硬件实现，在单帧内设置适合的校正参数和阈值，达到在单帧图像内有效去除条纹噪声的目的。通过算法处理前后的图像对比以及客观的MSE、PSNR测试数据对比，证明了该算法能够有效地改善焦平面器件成像质量。

场景锁定技术是视频跟踪领域的一个关键技术，需要对图像的全局运动进行估计，常用的运动估计算法由于计算量大、对噪声敏感等因素很难得到实际应用。为了减少运动估计的计算量，提高全局运动估计的精度，提出了一种基于Harris角点全局运动估计的场景锁定方法。将图像分成4×4的16个块，选取每个块中响应值最大的角点，以参考图像角点周围矩形块与待匹配图像进行匹配，然后利用RANSAC算法对角点进行一致性检测，利用最小二乘法解算全局运动参数，最后计算图像之间的累积运动。实验结果表明，该算法运动估计精度高，稳定性好，能较好地实现场景锁定。

去除图像中的椒盐噪声可转化为二维曲面的重建问题。选用Multi-Quadric函数对图像中损失的信息构造插值格式,自动选择待插值点和插值参考点并求解插值方程组得到处理后的图像。实验证明,本方法可以在很少破坏图像细节的情况下去除大部分甚至全部噪声,并且在噪声密度非常大的情况下仍然可以还原相当多的图像信息。对噪声密度为50%和90%的单色Lena图像进行处理,该方法得到的信噪比比自适应中值滤波高6dB以上。

为提高人脸识别的正确率,提出了一种改进的特征提取及分类算法。首先采用Contourlet变换对人脸图像进行多尺度分解,然后由低频子带和各尺度各方向的高频子带得到人脸的特征值,并将它们组合成多尺度特征向量,再应用多元回归分析方法进行人脸识别。由于多尺度特征向量不仅反映了整幅图像的全局特征,还反映了图像各种尺度下的边缘、纹理等奇异特征,因此具有更多的鉴别信息;多元回归分析则充分考虑了同一总体的各样本间的强线性关系。在ORL人脸库上的实验显示人脸识别率达97.78%,优于其他的方法。

提出了基于K-means聚类和SPIHT编码的红外图像压缩算法。通过采用小波域系数的SPIHT编码压缩,克服了JPEG标准压缩算法在低比特率下严重的方块效应;通过K-means聚类算法,克服了嵌入式零树编码算法(EZW)没有充分考虑到图像小波系数同一子带中相邻元素之间相关性的缺陷。实验结果表明,此算法对红外图像具有很好的边缘和纹理保持性能。

随着信息化的不断深化和我军光电装备建设实现历史性突破,急需把握信息化条件下光电装备保障信息系统的新特点和规律。深入揭示了光电装备保障信息系统是提升光电装备保障能力水平的根本保证。在明确信息化光电装备保障内涵的基础上,分析了信息化光电装备保障系统的**需求及体系能力,给出了信息化条件下光电装备保障信息对象、系统组成和基本功能,以及使用计算机和信息化技术设计光电装备保障信息系统的过程和关键技术。