研究了一种基于强度自相关函数的光纤激光器自混合散斑速度测量方法。基于环形激光器光反馈理论，对自混合散斑信号进行自相关分析，推导出自混合散斑信号的自相关频率与表面粗糙物体运动速度之间的关系式。利用构建的环形掺铒光纤（EDF）激光器自混合散斑测速实验系统，对不同速度下的运动物体进行了实验测试，验证了自相关频率与物体运动速度之间的线性关系。研究结果表明该方法可以用于物体运动速度的测量。

椭偏法测试薄膜不能直接得到薄膜的光学参数，需进行数值反演算法近似求解。采用遗传算法，借鉴竞争选择、小生境和适应值调节思想，对选择算子、变异算子、交叉算子三个重要算子进行了适当改进，改进后算法有效防止了“早熟”现象，并搜索到了全局最优，降低了操作者对拟合模型设定初值的要求。在实践上，通过3种拟合方式的结果对比，得到了可靠的某条件下制备的类金刚石薄膜的光学常数，验证了改进遗传算法在拟合薄膜光学常数中的有效性。

对角多路准分子激光主振荡器功率放大(MOPA)系统进行物像共轭结构简化。利用传输矩阵和光线追迹，推导出了像传递光路中光学元件扰动与相应像面光束定位误差之间关系式。根据九标度赋值矩阵，采用改进层次分析法确定指标权重系数，得到了影响系统稳定性的光学元件光束定位指标要求。结果表明，光学元件分配指标大小和像传递结构焦距、光学元件（反射镜）距离像传递结构物面距离有关，焦距越大指标越小，距离越远指标越大。测量了实验室环境下光学元件的稳定性，对测量结果和定位误差进行了分析，并在此基础上提出了光路设计和光路优化的建议。

在讨论光栅外腔半导体激光器理论的基础上，对影响Littrow型光栅外腔半导体激光器输出功率和线宽压窄的各种因素进行了数值模拟分析。研制了单纵模高质量激光输出的Littrow型光栅外腔半导体激光器,在工作电流为400 mA时，连续输出功率达到180 mW,线宽优于1 MHz。

选取55Bi2O3-25B2O3-10SiO2-7Ga2O3-3Yb2O3系统铋酸盐玻璃，研究了在不同温度(9~350 K)下Yb3+离子的发射光谱和荧光寿命变化情况，计算了不同温度下Yb3+离子在976和1020 nm的有效线宽Δλeff，比较了不同温度下Yb3+离子的光谱特性和荧光寿命变化情况。发现随着测试温度的降低，测得的荧光寿命值以及荧光光谱半峰全宽(FWHM)和1020 nm处的有效线宽Δλeff却在增加。结果表明，在100 K温度以下时，Yb离子在铋酸盐玻璃中下能级的粒子主要集中于最低能级上，使得Yb离子的运转状态由准三能级系统变为四能级系统。

采用水热法合成了Eu3+单掺YF3荧光粉。分析了样品的结构与形貌，结果表明，所合成的样品为单相，颗粒粒度分布均匀。测定了YF3:Eu3+的激发和发射光谱，结果显示，激发光谱峰值分别为320，365，386,397,418和467 nm，激发主峰峰值位于397 nm；发射光谱由位于591 nm（5D0→7F1）和612 nm(5D0→7F2)两组线状峰构成，并以5D0→7F1 磁偶极跃迁发射最强，表明Eu3+离子在YF3中主要占据反演对称中心的格位，呈现橙红色发光。分析了Eu3+离子浓度对样品发光强度的影响，随Eu3+浓度的增大，发射峰强度先增大；当Eu3+浓度为2％时，峰值强度最大；而后随Eu3+浓度的增大，峰值强度减小。-

利用3130XL遗传分析仪研究了不同客体上的潜血指纹经过紫外照射后对于DNA-短串联重复序列（STR）分型图谱的影响。结果表明，渗透性客体上潜血指纹的DNA在紫外照射后损害程度高于非渗透性客体；在等量时间的紫外照射下，随着浓度的稀释，能够检出的基因座数逐渐减少。

利用振幅调制连续波(CW)抽运，数值模拟了在噪声背景下不发生时域混叠的短脉冲序列和梳状频谱的产生。研究结果表明，振幅调制可以很好地改善短脉冲序列时域稳定性和梳状频谱稳定性，调制参量对输出信噪比和梳状频谱的稳定性起到关键作用；并得到了梳状频谱稳定性好的调制参量区域。

利用不同的技术手段实现光速的调控是最近几年的研究热点问题之一。伴随光速调控技术的深入研究，在慢光以及超光速情况下信息速度的问题也成为人们关注的重要方面。利用非解析点的方法研究了在红宝石晶体中慢光情况下，以及C60中超光速情况下信息的传递速度。研究结果表明，无论在慢光情况下还是超光速情况下，在实验测量的精度范围内信息的传播速度都小于真空中光速c。这说明观察到的超光速现象并不违反因果关系，虽然群速度超过真空中光速，但信息的传递速度不受群速度的影响。

为了提高近场固体浸没透镜(SIL)光存储系统的焦深，设计了五区振幅相位杂化的滤波器。设计建立在矢量衍射理论基础上，应用MATLAB优化工具箱优化设计出可以获得最大焦深的滤波器结构参数。设计过程中，限定记录光斑的大小与没有滤波器时的光斑大小相等，而光斑的强度减小一半。所设计的滤波器可以使近场固体浸没透镜光存储系统的焦深提高1.6倍，同时记录光斑的大小随着轴向距离扩展的速度变缓。

在将高斯光束整形为平顶光束的整形系统中，由两个非球面镜组成的系统是比较简单的结构形式，该系统由平凹镜和平凸镜组成。在实际生产加工中，非球面镜的非球面度直接反映加工的难度。在理论分析高斯光束整形为平顶光束的基础上，分析计算了几个特性参数对非球面截面曲线的影响，然后根据实际需要，在保证其紧凑性、尽可能地降低非球面度同时，按照ZEMAX对非球面镜输入参数的要求拟合得到尽可能优化的非球面镜系统结构。最后，对该非球面镜系统进行物理光学传播追踪，分析其光强分布。

通过对大口径光电望远镜中主镜中心定位机构的研究分析，设计了一种胀紧圈球头形式的中心定位机构，指出了其优缺点和在望远镜中适合应用的口径大小以及工况要求。定位机构在望远镜主镜支撑结构中，实现了主镜在垂直于光轴方向的平面内的有效定位，并且与主镜底支撑和侧支撑联合作用，承担部分主镜的载荷，保证了主镜的面形精度。同时，定位机构还具备温度适应特性，满足实际应用过程中的环境温度要求。研究结果成功地应用到300~1230 mm口径的主镜支撑结构中，取得了预期的效果。

讨论了折衍光学镜片的设计、加工和检测。结合设计采用单点金刚石车削工艺加工出了具有连续浮雕结构的折衍光学镜片。对加工成的折衍光学镜片采用先进的数字化检测，结果表明，面型精度为0.228 μm，表面粗糙度为1.279 nm，台阶位置误差小于1/3波长。对折衍光学镜片加工中产生的遮挡效应和光的透过率损失给出了定量的分析结果。

利用时域有限差分方法，理论研究了由介电常数为8.9的介质柱排列在空气背景中组成的二维正方晶格光子晶体耦合腔光波导的传输特性。理论模拟结果表明，将微腔紧邻的两个圆形介质柱改变为椭圆形，通过改变椭圆的旋转角度能够调控导模的频率范围。通过将相邻微腔两边的椭圆形设置为不同旋转角度，可以在保证高传输效率的同时进一步地降低导模的群速度。基于上述结构的光子晶体分支波导，可以实现对不同频率信息的共享和选择。

针对目前具体产品中算法实现复杂且基于计算机(PC)平台的纯软件环境等问题，提出了一种视频车辆跟踪的嵌入式实现方法。利用可编程片上技术，使得视频检测摆脱PC平台的依赖。以Nios II软核处理器和外设知识产权(IP)核为硬件平台, 结合模拟/数字信号转换(A/D)和数字/模拟信号转换(D/A)的视频接口，以μC/ OS为操作系统,实现了视频检测的硬件与软件结合的嵌入式检测技术。最后实验验证了设计的有效性。

声光可调谐滤波器(AOTF)是一种利用各向异性介质中的声光作用工作的快速可调谐的分光元件，通过调节所加载的超声波频率可实现对出射光波长进行灵活、快速地调节。光谱分辨率是评价声光可调滤波器性能的主要指标之一。以二氧化碲非共线声光可调滤波器为研究对象，基于声光作用基本原理，系统推导了非共线声光可调滤波器光谱分辨率公式，并分析了光谱分辨率的主要影响因素。讨论了二氧化碲材料的自身材料学特性，特别是旋光特性对光谱分辨率的具体影响机制和规律。

采用Weniger变换法消除了Lax级数场的发散性，获得收敛的Weniger变换场(WTF)。通过与严格满足麦克斯韦方程组的数值电磁场相比较，比较了不同聚焦尺寸下Weniger变换场和复源点球面波场(CSPSWF)的准确性。计算结果表明，当光束聚焦半径大于2.23倍波长时，两者是一致的，而当光束聚焦到更小尺寸时，Weniger变换场更为准确。

采用数值计算方法，研究了初始处于双模SU(1,1)相干态的双模腔场与一个Ξ型三能级原子共振相互作用的光场非经典特性，讨论了初始光场强度、耦合系数和原子态的选择性测量对光场和压缩、光子亚泊松（Poission）分布、模间相干性以及柯西施瓦茨(Cauchy-Schwarz)不等式的影响。结果表明，b模总是呈现和压缩，初始光场强度增强或直接对原子进行态选择测量，b模的和压缩明显地增强；当初始光场强度较弱且直接对原子进行态选择测量，两个模的光子都呈现亚泊松分布；光场两模间总是呈现正相关，而且是非经典关联；柯西施瓦茨不等式不成立。

利用一维辐射转移理论模型对无自蚀现象存在时Al I(394.4 nm)和Al I(396.1 nm)在不同延迟时间下的谱线进行了模拟。为使结果更为可靠，模拟过程中对模型中的参数处理方式进行了改进，最大限度地减少了独立参数的个数，在此条件下给出了能级粒子数密度随延迟时间演化的空间分布情况。通过研究该模型中粒子数空间分布半径参数对谱线线形的影响，得到了谱线自蚀深度与谱线对应上下能级粒子数密度空间分布半径比值的关系并给出了分析结果。此外还研究了频移参数对谱线线形的影响，得出了判断谱线频移的依据，并从实验上得到了验证。

选取氮化硅和二氧化硅作为薄膜材料，借助膜系设计软件对膜系结构进行优化，采用中频脉冲磁控溅射技术进行薄膜制备。利用高反膜透射曲线拟合方法调整薄膜的实际沉积速率，减少膜厚控制误差，在树脂镜片CR39基底的凸面和凹面上分别镀制了符合设计要求的红外防护膜和可见光减反膜。镀膜后树脂镜片在420～680 nm的平均透过率大于95%，在近红外800～1400 nm波段的平均透过率小于60%，薄膜性能稳定，能够满足红外防护树脂镜片的日常使用需要。