氟镓酸盐玻璃是一种性能良好的红外光窗材料。为了提升窗口观测、探测及防护性能，在氟镓酸盐基底上设计和制备了0.4～0.9 m、1.064 m、3.7～4.8 m三波段复合增透保护膜。根据光学性能及环境稳定性要求选择薄膜材料并对膜系进行了设计，然后利用电子束蒸发方法对多层膜进行了制备。测量结果表明，2.9 m处的水吸收峰拉低了中红外波段的透过率。通过改进工艺及后处理等途径提高了膜层致密度，有效抑制了膜层的水吸收。利用沸水浸泡法对镀膜元件的环境稳定性进行了实验验证。结果表明，经过离子束辅助沉积及退火处理的薄膜样品具有较好的光学性能和环境适应性。

锑化铟红外焦平面器件在杜瓦测试中常常会出现信号分层问题，由此影响器件制造的成品率。通过对器件杜瓦测试电平图、管芯电流电压测试结果及衬底掺杂浓度进行研究，找到了导致探测器信号分层的原因。进一步的理论分析表明，锑化铟衬底上局部的高浓度掺杂区域会对器件性能造成影响。基于此研究，在芯片的制备过程中可采取相应的措施，最大限度地避免后道工序中的无效工作，从而提高锑化铟焦平面器件工艺线的流片效率。

红外成像系统已经应用到**和民用领域多年，但一直没得到广泛应用，主要原因是其分辨率低、成本高、工艺不稳定和技术门槛高等。解决这些问题需要从传感器工艺、探测器封装、红外图像处理芯片等方面加以改进。红外技术未来会朝低成本、专用处理芯片、高分辨率等方向发展。目前，国内厂商陆续推出了晶圆级封装（Wafer-Level Package,WLP）、高分辨率探测器和专用图像处理芯片等方面的新产品。但采用这些新器件的红外成像系统却没有得到相应的研究。本文主要基于烟台艾睿光电科技有限公司新推出的晶圆级封装的1280×1024元红外探测器以及专用图像处理芯片的实际应用，在系统架构、结构散热、成像算法等方面对由新器件构建的红外成像系统进行了验证分析。

热响应时间是微测辐射热计的关键参数，它会制约非制冷红外探测器的最高工作帧频。热响应时间的像元级测试能够真实反映传感器的物理热响应时间，为产品设计优化提供及时、有效的数据支持，因此准确测量该参数具有十分重要的意义。但目前像元级测试方法均未能有效补偿微测辐射热计的自热效应，无法精准地测量热响应时间。基于频率响应法测试了微测辐射热计的有效热响应时间。通过用电阻温度系数对自热效应进行补偿，可以精确测量物理热响应时间。通过实验分析了不同偏置电流下测得的物理热响应时间。结果表明，该方法准确度高，稳定性强。

粒子光散射模型是计算烟幕材料消光性能的理论基础，也是研究物质与电磁波的作用原理以及从理论上设计先进光电干扰材料的关键。详细介绍了在烟幕材料计算领域广泛应用的几种数值计算方法，包括T矩阵法、时域有限差分法（Finite-Difference Time-Domain Method，FDTD）、有限元法（Finite Element Method，FEM）和离散偶极近似（Discrete Dipole Approximation，DDA）方法。描述了这些方法的发展历程、优缺点和应用现状，并指出了烟幕粒子消光计算与模拟的发展方向。

由于海天线检测在海天背景下的舰船目标检测与跟踪方面具有重要作用，提出了一种基于边缘灰度梯度门限分析和最小二乘直线拟合法的海天线检测方法。通过分析图像以及调整线性滤波器的步长来扩大海天线附近的灰度梯度差。采用门限分析法提取了边缘坐标，采用最小二乘直线拟合法提取了海天线，并利用MATLAB软件进行仿真验证。结果表明，本文算法可准确提取复杂背景下的海天线，且具有较好的适应性与实用性。

太赫兹时域光谱仪（Terahertz Time-Domain Spectrometer, THz--TDS）在光谱学、材料表征、安检、通信等众多领域具有广阔的应用前景。介绍了一种稳定的波长为1560 nm的光纤短脉冲激光器以及一种基于该激光器的THz--TDS系统。然后用该系统对几种陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix Composites, CMC）进行了无损检测。特别是在对热障涂层（Thermal Barrier Coating，TBC）的厚度进行检测时，实现了微米量级的精度。相比于传统方法，太赫兹波对CMC具有较强的穿透性并且应用灵活，因此提供了更好的解决方案。最后使用太赫兹异步光学采样系统（Terahertz Asynchronous Optical Sampling, THz--ASOPS）对低压水蒸气进行了高分辨率光谱分析。结果表明，光谱分辨率达到10 MHz，比传统的THz--TDS提高了100倍以上。

提出了一种锑化铟红外焦平面器件盲元分析方法。利用该方法，无需将器件背面减薄就能进行盲元测试与分析。基于这种封装方式，将器件倒置后，从芯片正面吸收光的照射，在互连、灌胶以及每一步磨抛工艺步骤后均可进行测试和分析。结果表明，该方法能够有效地分析和定位每步工序过程中产生的盲元情况，可解决现有技术手段中对红外焦平面器件因产生盲元导致像元失效而无法准确定位其出现在哪步工艺的问题。