比较研究了InGaAs/GaAs量子链和量子点的稳态和瞬态光学特性.实验发现,量子链的荧光寿命有很强的探测能量依赖关系,而量子点的荧光寿命随能量变化较小;量子链的荧光寿命随着激发功率迅速增加,高功率时趋于饱和,而量子点的荧光寿命随激发功率变化缓慢;此外,量子链样品的荧光上升时间也比量子点的小得多.这些结果清楚表明,在量子链结构中,参与发光的载流子之间存在很强的耦合和输运.进一步分析表明,这种耦合作用主要发生在量子链方向.荧光的偏振特性进一步证实了这一点.

首次测量了硅材料在1.3μm波长处,基于克尔效应和弗朗兹-凯尔迪什效应的电致双折射,进而计算出三阶非线性极化率张量X(3)的分量X(3)xyxy.观测到弗朗兹-凯尔迪什效应引起的折射率变化与入射光的偏振态有关.在实验中,测得了由克尔效应引起的折射率之差为⊿n=5.49×10-16E20,而弗朗兹-凯尔迪什效应引起的折射率之差为⊿n'=2.42×10-16E2.50.

研究了特异结构锆钛酸铅PbZr0.38Ti0.62O3(PZT)多层膜的铁电和介电特性.同均一相PZT薄膜材料相比,由致密层和多孔层交替排列形成的近周期PZT多层膜具有铁电、介电增强效应.在100V极化电压下,多层膜的平均剩余极化强度达42.3μC/cm2,矫顽场为43kV/cm.大的极化强度值归因于大的膜厚和多孔结构有效释放膜内张应力的结果.室温低频限下,PZT多层膜的表观相对介电常数超过2000.极为有趣的是,在所研究的频率范围,PZT多层膜具有两种截然不同的介电驰豫.低频介电损耗峰源自空间电荷极化;而遵从Arrhenius律的高频介电响应可能同与氧空位Vo"相关的极性缺陷复合体有关.

用溶胶-凝胶法制得了In2O3纳米颗粒与Eu3+共掺的SiO2薄膜.使用X-射线衍射证实体系中形成了In2O3纳米颗粒,其数密度可以通过改变铟的掺杂浓度来进行良好的控制.在薄膜的光致发光光谱中观察到Eu3+离子的5Do-7FJ(J:O-4)特征发射峰,In2O3纳米颗粒的掺入使Eu3+的光致发光得到显著增强.通过光致发光激发光谱的测量进一步研究了In2O3纳米颗粒对Eu3+的光致发光增强的机制.

应用胶体化学的方法,在溶液中合成了Ⅱ-Ⅵ族化合物-CdSe, CdTe纳米晶粒.紫外-可见光吸收谱(ABS)和光致荧光谱(PL)显示Ⅱ-Ⅵ族纳米晶粒具有良好的单分散性.在室温下利用双功能分子在Si衬底表面组装了Ⅱ-Ⅵ族纳米晶粒,原子力显微镜图像和接触角实验证实,Ⅱ-Ⅵ族纳米晶粒已经自组装到了Si衬底表面,并且表面比较平整,纳米晶粒分布均匀.

脂肪是奶粉中重要的组成部分,实现对奶粉中脂肪含量的快速、无损检测十分重要,为此研究了400～6666cm-1范围的红外光谱技术对不同品种奶粉的脂肪含量的无损检测.采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)对光谱透射率值和脂肪含量值进行建模.模型在全红外波段范围对样本脂肪含量预测得到了较好的结果,绝对系数(R2p)达到0.9796,预测误差均方根(RMSEP)为0.8367.预测结果要优于BP人工神经网络(Back Propagation Neural Networks, BP-NN).说明红外光谱技术能够实现奶粉脂肪含量的无损检测,检测过程比化学检测方法简单快速,操作性强.文章同时还研究了分别基于中红外光谱范围和近红外光谱范围的建模.模型预测结果显示分别基于中红外光谱和近红外光谱区域的模型预测效果都比全波段建模略差.本研究为今后奶粉脂肪含量快速无损检测仪器的开发奠定了理论基础.

针对MODIS的林火探测算法第四版区域适应性差的不足,利用基于热带雨林特性的潜在火点判定阈值和基于烟羽掩膜的自适应窗口调节技术,对第四版算法进行了改进.烟羽掩膜有利于辅助火点探测,而调整阈值则能改善火点探测的敏感性.根据热带雨林地区森林火灾的特点,潜在火点判定阈值在无烟羽区设为306K,在烟羽掩膜区设为295K.烟羽掩膜可以有效圈定背景像元的范围,增加自适应窗口空间统计分析的约束条件,减少由于降低烟羽掩膜区潜在火点判定阈值而引起的噪声.应用实际火点数据对两种算法进行了比较验证分析.结果表明改进算法后提高了对低温小火点和大扫描角火点探测的敏感性,增强了热带雨林地区的火点探测能力和探测精度.

毫米波频率步进(Step-Frequency)雷达是一种距离高分辨率雷达.实现运动目标的距离高分辨必须进行运动补偿,故提出了一种基于频率步进和脉冲多普勒体制复合测速的方法.仿真结果表明该方法测速精度高,抗噪性能好,算法简单,速度快.

建立了沟道梯型行波管的等效电路模型,并用等效电路与模拟软件相结合的方法求解了沟道梯型慢波电路的色散、耦合阻抗和衰减,所得到的本征频率与实验数据的误差在0.5%以内,耦合阻抗与实验数据的误差在10%以内.与使用数值软件HFSS相比较,等效电路方法的耗时仅是它的数十分之一.

叶绿素a(Chl-a)含量是反映水体水质的重要参数之一,利用遥感技术监测其浓度具有众多优势.本研究利用2004年5-9月的吉林省新庙泡实测高光谱数据和实验室分析数据,建立了基于三波段的Chl-a浓度反演模型.该模型基于水体叶绿素a、悬浮物、溶解有机物、纯水的生物光学特性分析,优化组合了3个特征波长.结果表明用该方法建立的模型具有一定的物理基础,反演精度较高,其决定系数和均方根误差分别为0.8758、4.98μg·L-1,适合于内陆水体Chi-a含量的定量提取.

首次采用层状无机物作为吸波剂与石墨吸波剂复合,制备出了双层复合吸波涂层.层状无机物的复磁导率的实部μ'≈1,虚部μ"≈0,说明它是一种介电损耗型吸收材料,通过介电损耗来吸收和衰减电磁波.并探讨了底层层状无机物和表层石墨用量对吸波性能的影响,实验结果表明:增加表层或底层吸波剂含量,均能使吸波性能曲线向低频端方向移动,反之,吸波性能曲线向高频端方向移动.当底层层状无机物和表层石墨的质量分数分别为11.0%和16.6%时,制得了最大反射损耗为-22.27dB的双层复合涂层,其中小于-5dB和-10dB的频宽分别为5.36GHz和3.12GHz.

采用近红外漫反射光谱分析技术对同仁乌鸡白凤丸进行定性和定量分析.采集了98份同仁乌鸡白凤丸和58份不同厂家乌鸡白凤丸样品的近红外漫反射光谱.采用判别分析法对同仁乌鸡白凤丸和乌鸡白凤丸进行鉴别.以70份同仁乌鸡白凤丸的近红外光谱为标准,建立相似度匹配模型,并将其用于计算其余样品的相似度.采用偏最小二乘回归法建立了同仁乌鸡白凤丸总氨基酸、芍药苷、水分含量的定量分析模型,对未知样品进行含量预测.结果判别分析模型的错判数为0.相似度匹配模型能正确区分同仁乌鸡白凤丸和乌鸡白凤丸.校正模型的相关系数分别为0.9614,0.9651,0.9910,验证集均方差分别为0.199%,0.00436%,0.386%.本方法准确可靠,操作简便,快速无损,可推广用于工业现场的原位检测.

利用高光谱遥感技术探油是一项高新油气勘探技术.基于中国某地区Hyperion高光谱数据,进行航天高光谱遥感天然气勘探技术的初步研究.针对Hyperion高光谱数据的低空间分辨力、微弱信号与低信噪比等特点,采用基于小波主成分分析的特征提取算法提取该地区烃类物质微渗漏蚀变特征,运用聚类K-均值法/最大似然法混合训练策略,采用粗分→细分→精分思想完成该地区天然气蚀变异常区的分类.结合已知地质资料分析,分类所得的异常区与地质资料基本吻合,分类效果好,为油气勘探的地质解释提供了新的参考依据.

条带噪声是影响遥感图像质量的重要因素之一.在分析遥感CCD图像孤立条带噪声产生原因和噪声模型的基础上,提出了基于二维方向滤波器抑制条带噪声的新方法.该方法利用了窄带方向滤波器良好的图像纹理方向的频率选择特性,将条带噪声与图像其它信息分离到不同的方向滤波器子带内,并在水平信息子带内采用均值补偿方法去除条带噪声.实验结果证明它不仅能有效去除CCD图像中的随机孤立条带噪声,还能保持原始图像的辐射入射幅度,保留细节信息,较传统的方法相比,性能有较大的提高.

根据城市生态环境基础状况的现状,参考国内外诸多城市生态环境基础质量评价模型,在建立相应的评价体系基础上,对城市生态环境基础质量遥感评价因子与评价模型进行研究.研究重点放在评价因子权重的确定上,对传统的特尔菲打分法进行改进,最终确定评价因子的权重,比较分析了专家打分数据的特点及相互之间的关联,对上海市某区域城市生态环境基础质量进行了定量评价.

在溅射法预制备的LaNiO3/Si基片上,用射频溅射法在较低的衬底温度(235～310℃)和纯Ar气氛中原位生长Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)薄膜.通过优化溅射功率、基片温度等工艺,最后在260℃的较低基片温度上成功制备出具有良好铁电性的PZT薄膜.使用X射线衍射(XRD)测试样品的结构,原子力显微镜观察其表面形貌,TD-88A标准铁电测试系统测试样品(Ar/PZT/LNO结构)的铁电性能.结果表明:(1)溅射功率110W,基片温度260℃时,原位沉积的PZT呈(111)、(200)取向;(2)上述工艺制备的PZT薄膜展现良好的铁电性,在5V测试电压时,其剩余极化为23.1uc/cm2,漏电流密度为1.34×10-4A/cm2.

随着搭载干涉成像光谱仪HJY20-1-A的我国环境与减灾遥感卫星HJ-1A即将发射,我国干涉光谱成像研究也从实验室开始走向实用化.在干涉光谱成像过程中,切趾函数处理是干涉成像光谱仪光谱复原过程中的一个重要环节,对复原光谱的精度有着极其重要的影响.根据HJY20-1-A的参数设置,文中首先模拟了24种典型地物对应于HJY20-1-A和其它最大光程差设置的干涉成像光谱仪数据,在不同切趾函数作用下的复原光谱,结果表明Hanning函数是其中最有效、最为稳定的切趾函数,同时发现切趾函数的应用虽然可以提高复原光谱的精度,但与真实光谱仍存在一定差距,尤其对应HJY20-1-A,复原光谱的精度更加有限.在以上分析基础上,提出了基于仪器线型函数标准化的光谱复原改进算法,实验结果证实了该方法可以显著提高复原光谱精度,尤其适用于最大光程差较小的空间调制型干涉成像光谱仪.最后,就HJY20-1-A复原光谱对3种典型植被指数求解,进一步证明了该方法的有效性.

在星载高分辨率遥感成像模拟中,需要重点考虑大气辐射传输过程.通常情况下,中红外波段大气多次散射作用可以忽略,但在高分辨率中红外遥感成像中却需对由多次散射产生的邻近效应加以适当考虑.为对其进行定量分析,分别将影响中红外邻近效应的地表、大气及卫星观测几何参量等进行分析,结果表明:邻近效应随像元测量条件而改变,且在正常条件下其贡献达到3%左右.通过将现有大气点扩散函数(PSF)解析算法扩展至中红外波段,建立了中红外像元邻近效应模型,将其与大气辐射传输模型进行耦合,共同实现大气辐射传输与邻近效应模拟.模拟结果表明,模型是正确的,且应用方法切实可行;对中红外大气校正、成像模拟均具有一定参考价值.