动态超构表面是将可调元素集成到静态超构原子中，且功能受不同外部激励手段控制的超构表面。基于动态超构表面已经实现了各种可调器件，包括变频滤波器、吸收器，变焦透镜，动态光束控制器，动态全息元件等。首先对动态超构表面的调制方法进行系统的总结，然后对相关的研究工作进行综述。动态超构表面可以分为两类：一类是对所有超构原子进行统一控制的均匀调控动态超构表面，用于实现光谱、偏振和波前的动态转换；另一类是通过对超构原子进行独立控制的动态可重构/可编程超构表面，用于实现对波前的灵活调控。功能灵活可控的动态器件是超构表面未来研究的主要方向，对已有的动态器件进行了总结，并进一步讨论和展望了动态超构表面发展的方向及面临的挑战。

介绍了基于同心结构的凸面光栅成像光谱仪的研究背景、设计方案和结构特点，综述了凸面光栅同心结构成像光谱仪在国内外目前主要的五种结构类型，包括Offner型、非共面型、折反射型、+1级衍射型、自由曲面型。总结了五种结构类型的优点和缺点，对研发新一代具有高成像质量、高分辨率、高衍射效率、大相对孔径、长狭缝、宽波长范围的轻小型成像光谱仪具有重要的指导意义。

激光功率计广泛应用于测量连续激光功率或脉冲激光平均功率。快速准确的激光功率测量在科学研究和产业发展中具有十分重要的意义。本文系统介绍了各种激光功率计的工作原理，并分析了各种测量方法中的优缺点，讨论了功率测量的波长范围、量程和不确定度等参数。重点探讨了基于光致动力学的激光功率测量方法及发展潜力，并对激光功率测量的未来发展及应用进行了展望。

光纤激光光谱合成技术可突破单个光纤激光器输出功率极限的限制，是获得高功率、高光束质量激光输出的有效技术手段。介绍了四种光谱合成技术的基本合成原理及研究进展，对各类合成元件结构、限制因素和特点分别进行分析，重点介绍了基于双色镜的光谱合成关键技术及其国内外研究进展，最后展望了光纤激光光谱合成技术的发展前景。

回顾总结了各种线宽检测方法，介绍了这些方法的发展过程、原理和所需的实验器材。根据原理的不同，将线宽测量方法分成了基于信号功率谱和基于相位噪声两大类，分析了各种方法中线宽测量精度的限制因素，总结了各种方法在操作时的注意事项，对这些方法的优缺点和对应检测范围进行了全面梳理。根据不同激光器的性能参数和实验条件，推荐了合适的线宽检测方法。最后，在实际应用方面，针对可应用于窄线宽可调谐激光器（广泛应用于相干通信）的线宽测量方法，进行了较为详细的分析与讨论。

滑坡灾害在我国易发频发，常造成严重的财产损失和人员伤亡。因此，进行科学有效的滑坡监测对防灾减灾具有重要的意义。近几十年来，随着监测技术的不断发展，滑坡监测水平得到了显著的提高和完善，已逐渐从过去的低精度、点式、人工监测过渡到高精度、分布式、自动化监测，有力支撑了从国家到地方各级政府应对滑坡灾害的能力。为此，本文从空（太空卫星遥感）、天（低空无人机遥感）、地（地表）、内（滑坡体内部）四个方面对当前滑坡监测技术进行了总结和评价，重点对分布式光纤感测技术在滑坡监测中的应用方法及效果进行了叙述。研究结果表明：对滑坡体内部进行多源多场监测可获取滑坡多场信息，进一步分析可建立多场信息的关联模型，为滑坡稳定性评价与治理提供可靠的数据支撑，具有良好的研究潜力和应用前景。最后，对实现滑坡变形的精准可靠监测和预测预警的新思路进行了展望。

纳米材料是20世纪末期发展起来的新型材料，其以优异的特殊性能得到了广泛关注。纳米材料的制备是纳米科技中的重要领域。本文介绍了脉冲激光烧蚀法制备纳米材料的两个重要途径——脉冲激光沉积法和脉冲激光液相烧蚀法，包括这两种方法的原理、特点、应用领域以及国内外的研究进展，最后阐述了脉冲激光沉积法和脉冲激光液相烧蚀法在制备工艺和材料性能方面仍需面对的挑战以及未来的发展趋势。

基于广义惠更斯-菲涅耳定理，对部分相干椭圆涡旋光在各向异性非Kolmogorov湍流下光谱密度、相干度及相干涡旋的演变进行研究，其中重点探讨相干涡旋作为部分相干涡旋光束的重要特性。研究发现，椭圆率、相干长度及湍流参数均影响守恒距离，且部分相干椭圆涡旋光在传输过程中新生的相干涡旋点比部分相干圆涡旋光新生的相干涡旋点更易分离。

基于差分吸收激光雷达反演了气溶胶消光系数、边界层高度以及臭氧的质量浓度，通过大气温度廓线、地面气象要素和空气质量数据以及后向轨迹和海军气溶胶分析与预测系统分析了望都县的一次重污染过程。实验结果表明，观测期间望都县处于东亚大槽系统的控制下，近地面层100~200 m内一直存在逆温层。颗粒物污染严重时，地面相对湿度较高、风速较小，高空有弱下沉气流，这有利于颗粒物的吸湿增长和长时间聚集；且边界层的高度始终较低，不利于污染物的扩散。此外，边界层高度与颗粒物质量浓度没有明显的相关性，但与能见度呈负相关，相关系数为-0.344。臭氧的质量浓度与气温和能见度呈正相关，与相对湿度、边界层高度和风速呈负相关。本地的静稳天气以及外地污染源传输是造成本次望都县空气污染的主要原因。

设计了一种基于矩形金属块阵列结构的等离子体颜色滤波器，该器件结合表面等离子体共振效应与平板波导的导波特性，利用非对称矩形金属块周期性阵列结构对入射光偏振敏感的特点，在可见光波段实现对透射谱的动态调控。采用时域有限差分法研究了阵列周期、填充因子、电介质层与金属层厚度、入射光偏振角等参数对透射谱及其滤色特性的影响。结果表明，通过改变矩形金属块阵列周期参数可静态调控透射谱；矩形金属块阵列周期不对称时，通过改变入射光偏振角可对透射谱进行动态调控。通过调节结构参数，得到滤波器在可见光范围内的透射率可高达75%，且可同步实现对滤出颜色的静态和动态调控。该研究为下一代颜色可调谐等离子体颜色滤波器的设计提供理论依据。

利用两个相位调制器、两个环形器、一个电光调制器等可使光在上下两路高非线性光纤中发生受激布里渊散射，构成双对称受激布里渊散射效应的瞬时微波频率测量系统。利用系统输出光功率比与待测微波信号之间一一对应的关系，建立幅度比较函数，实现微波频率测量。理论分析结果表明，通过调节高非线性光纤的线中心增益系数差值和布里渊频移差值，可以改变微波频率的测量范围和测量误差；当线中心增益系数差值为30、布里渊频移差值为2 GHz时，频率测量范围为0~18 GHz，测量误差小于52 MHz；当线中心增益系数差值为30，布里渊频移差值为0.4 GHz，频率测量范围为0~21 GHz，测量误差小于148 MHz。

采用一种光纤布拉格光栅三维拉力传感器对变电站高压套管的安装方式进行了测试，并对套管端部受力状态进行了长达1500 h的长时间监测。通过测量不同安装方式下套管端部的受力，优化了引下线方式和金具安装类型；对套管端部受力进行长时间监测，得到套管端部存在三维拉力和温度引起的热应力的结果，并在三维力中得到可能为风载荷加载在跨线上引起变电站结构晃动的低频信号频率为0.18 Hz和0.22 Hz。基于光纤布拉格光栅三维拉力传感器，初步实现了对变电站的健康监测，推动智能电网的发展。

提出了一种基于图像探测的轨道角动量（OAM）模间干涉型少模光纤温度传感器，研究了基于OAM模间干涉的少模光纤传感器的传感机理和解调原理，并对传感器的传感性能和抗干扰能力进行了分析。结果表明，利用OAM模式携带的相位信息，可直接通过处理光纤输出端的干涉图像获得温度变化，且解调结果和模间相位差的关系是线性的。同时传感器的温度灵敏度独立于光纤模式自身的强度变化，不易受到外界光噪声的影响，具有比基于线偏振模的模间干涉传感器更好的稳定性和可靠性。

针对多环境因子对大气能见度的影响，提出了一种在自然环境多因子背景下的量子卫星通信纠缠波分接入策略。当每对地面通信站分配量子密钥时，它们会通过量子卫星形成不同波长的纠缠对，并根据不同波长的量子纠缠，将众多地面通信站接入同一颗卫星。仿真结果表明，在大气湿度和雾霾粒子浓度相同的情况下，采用纠缠波分接入技术，可使系统的信道容量增大，量子误码率从3.3415×10-3减小到2.243×10-3，由大气能见度的影响所导致的误码率的增幅减小。由此可见，在环境多因子背景下的纠缠波分接入策略对量子卫星通信性能有明显的改善。

增材制造技术可以制备高灵活度的测斜传感器，即传感器的灵敏度、分辨率、量程均可以根据需求进行设计与制作，因此，基于光纤布拉格光栅和增材制造技术研发了一种新型测斜传感器。为了验证该传感器的性能，推导了该传感器的测量原理并开展了标定实验和边坡模型加载实验。实验结果表明，该传感器的测斜灵敏度为0.0824 （°）/pm，分辨率为12.14 pm/（°），量程大于60°；且该传感器与线性可变差动变压器传感器的边坡实验结果相吻合，位移差小于0.08 mm。

设计一种由锥形无芯光纤级联光纤布拉格光栅组成的温湿度传感器，并在锥区采用静电纺丝的方式制备一层聚乙烯醇/羧甲基纤维素的复合纳米纤维膜。湿度的变化可以改变纳米纤维膜的有效折射率和厚度，从而影响光纤中光的传输损耗，进而使输出光谱功率发生变化，温度的波动会引起光纤光栅中心波长的漂移，通过监测输出光谱波峰功率和中心波长的变化量即可实现温湿度传感。对所设计的传感器进行温湿度响应测试，传感器的相对湿度灵敏度为0.0198 dB/%，相对温度灵敏度为11.730 pm/℃。结果表明静电纺丝法是一种制备光纤传感器表面湿度敏感涂层的有效方法。

针对空间激光通信组网各网络拓扑节点高度动态、通信链路搭建困难的问题，在现有“一点对多点”组网光学原理基础上，对其反射镜光学天线伺服性能进行研究。通过实验对针对反射镜的基于位置环和基于速度环的两种不同的光闭环控制策略进行对比，结果显示：基于速度环的光闭环策略在跟踪换向时会出现瞬间较大误差抖动，而基于位置环的光闭环策略的跟踪误差在换向时更加平稳，且误差较小。利用Matlab平台进行了基于速度环的光闭环跟踪仿真，仿真得到的跟踪误差与实际跟踪误差基本一致，但并无较大的换向误差。结合低速启动实验，得出结论：该误差来源于速度环较差的低速启动性能，通过增加位置环降低换向跟踪误差的方案适用于轴系谐振频率较高的光机系统。实验还对位置环跟踪下的速度前馈进行了研究，结果表明：前馈增益从0到2递增时，位置跟踪误差先减小后增大，跟踪误差最小值出现在增益值为0.95~1.05附近。

为了在不增加平均光功率的前提下，降低光载无线系统（RoF）的系统误码率和提高系统速率，提出了一种基于概率整形（PS）的W波段正交频分复用光载无线（OFDM-RoF）系统。在理论上分析了PS的原理和操作规则，并在仿真平台上完成了OFDM-RoF系统的搭建。在该系统中，采用PS对16进制正交幅度调制（16QAM）的各个星座点的发送概率进行调整，之后与OFDM-RoF系统联合生成80 GHz PS-16QAM-OFDM毫米波信号，信号分别经光纤传输0，10，20 km后，结果表明：在系统的符号速率为2.5 GBaud， lg R_BE=-9时（R_BE为误码率），与传统16QAM/OFDM-RoF系统相比，采用PS的16QAM/OFDM-RoF系统的发送光功率降低了1 dBm，其系统性能更优；在系统的符号速率为10 GBaud时，采用PS的16QAM/OFDM-RoF系统的星座点外圈虽然出现了发散现象，但内圈星座点集中，系统性能良好。

采样噪声对白光干涉信号Fourier频谱的各个频率均有影响，选用合适的滤波方法进行滤波将有助于提高白光干涉信号信噪比并获得更加准确的解算结果。构建了特定能量比例条件下的能量最集中约束条件，并建立了选取带通滤波器的代价方程。实验给出了白光LED照明条件下代价方程的部分计算过程和结果，代价方程取得最小值时表面粗糙度测量标准差仅为0.02 nm。最后在所选参数条件下对银膜反射镜和台阶结构进行了测量，结果表明所提方法具有较好的测量重复性和分辨率。

为了解决太阳模拟器辐照均匀度普遍较低的问题，根据太阳模拟器的工作原理，建立了变系数椭球聚光系统。通过将传统椭球面方程进行泰勒展开后得到高阶方程，再通过演变得到了一种变系数的椭球面方程。通过调整变系数椭球面方程的系数，得到最佳的变系数椭球面方程。通过MATLAB分别仿真变系数椭球镜和传统椭球镜的第二焦面处的能量，将两者进行对比。使用LIGHTTOOLS软件仿真传统椭球镜和变系数的椭球聚光镜光学系统。仿真结果表明：变系数椭球镜第二焦面的均匀度比传统椭球镜的好，变系数椭球镜的辐照面均匀度要比传统椭球镜的辐照面均匀度高3.91%，基本满足太阳模拟器的高辐照均匀度要求。

为了提高激光干涉测量法的抗干扰能力，提出幅度调制激光干涉测量法。使用可调谐半导体激光器的高频调谐特性对激光信号进行幅度调制，通过水表面反射光与参考光的干涉来获取水下声场的信息，采用锁相放大解调制法实现激光干涉水下声信号的准确反演。对幅度调制激光干涉水下声信号特征进行模拟，搭建基于光纤耦合式的激光干涉水声测试系统，采用10 kHz的调制频率驱动中心波长为1405 nm的尾纤输出可调谐半导体激光器，并对水下声信号进行测量。结果表明，所提方法能够有效提取水下不同频率和不同强度声信号的振动特征，在频率为2 Hz的脉冲噪音的干扰条件下，相较于传统激光干涉测量法，所提方法测量的信噪比提高了10 dB以上，增强了水声测量的抗干扰能力。

提出了基于双边带调制方式利用单个马赫-曾德尔调制器（MZM）生成平坦宽光学频率梳的方案。两个激光器的频率差直接决定了双边带调制后光学频率梳产生的频谱宽度与质量，通过理论分析不同调制系数下各阶边带间的标准差以及各阶边带的贝塞尔值，发现5阶以上的边带对宽光学频率梳的影响可以忽略不计。而功率较低的5阶边带会叠加在各阶边带上，使得各阶边带的功率得以补偿或抵消，从而减小高阶边带对光学频率梳的影响，提升平坦度。仿真得到的宽光学频率梳的平坦度达到3.7 dB，有效频谱宽度为700 GHz。将传输速率为5 Gbit/s的不归零码数据调制到此光学频率梳上，经过光纤传输后，眼图依然清晰可见，在10^-9量级误码率下功率代价小于1.8 dB。这样的光学频率梳在光通信中可传送更多的数据信息，实现了高速数据传输并保持了光学频率梳的平坦度，稳定性能较好，成本低廉。

飞秒激光精微烧蚀是一种新型的精密加工方法。本文研究了飞秒激光烧蚀面齿轮材料18Cr2Ni4WA的电子亚系统和晶格亚系统的能量耦合作用，建立了双温模型，采用有限差分法分析了脉冲宽度、平均功率对电子温度和晶格温度的影响规律。结果表明：当电子与晶格达到热平衡，且电子温度和晶格温度超过材料的熔点时，齿面产生烧蚀；当电子和晶格的温度均高于材料的沸点和相爆炸温度时，主要通过相爆炸实现材料的去除；材料烧蚀深度一般为40 nm左右，避免了热效应对表层质量的影响。采用飞秒激光微加工系统进行实验研究，得出了能量密度呈高斯分布的飞秒激光烧蚀材料18Cr2Ni4WA的单脉冲烧蚀阈值为0.29 J/cm²；分析了平均功率和脉冲数对烧蚀形貌的影响。通过研究飞秒激光精微加工材料18Cr2Ni4WA的烧蚀特性，为提高面齿轮的加工质量提供了技术基础。

为研究激光加工参数对镍基合金镀层表面微结构形貌的影响，采用电沉积法在45钢表面制备了Ni-Co-Si₃N₄复合镀层，使用波长为1070 nm的光纤激光器对镀层表面进行加工。采用单因素法研究激光单脉冲能量密度、脉冲宽度和脉冲数量3个参数对微结构形貌的影响，得到微结构内径、外径、中心点高度、边缘高度和最低点高度等表征参数的演化规律。研究结果表明：激光与Ni-Co-Si₃N₄复合镀层相互作用，形成了球冠状凸包、W状凹坑、火山口凹坑、两个同轴火山口叠加状凹坑4种典型形貌；激光单脉冲能量密度增大，使得镀层表面微结构形貌由球冠状凸包向两个同轴火山口叠加状凹坑转变，脉冲宽度增加使得镀层表面微结构形貌由火山口凹坑向球冠状凸包转变，脉冲数量的增加可以增大火山口凹坑的深度与边缘凸起高度。

研究了激光传输过程线宽压窄模块内部热量累积对系统输出光谱的影响。通过理论分析及实验验证，分析了激光光束传输条件下，棱镜温度变化引起的材料折射率分布不均匀，以及不同惰性气体对输出激光光谱长时间稳定性的影响。结果表明，激光与线宽压窄模块内部元件相互作用，使光学元件温度升高，输出光谱展宽。惰性气体防护系统通过气体流动减小线宽压窄模块内部热量的积累，维持输出光谱的长时间稳定性。模块内部热量的累积对光谱纯度值影响较大，对半峰全宽影响不大。与N₂相比，He折射率随温度变化较小，可使输出激光光谱纯度值长时间保持稳定。

利用非线性偏振旋转锁模机理，选用高增益系数的掺镱光纤，设计了两种新型器件（“偏振分光器+法拉第旋转器”和波片轴）并搭建了一套超短腔长的锁模光纤激光器，最终实现了重复频率为706 MHz的锁模脉冲输出。在1.5 W的泵浦抽运功率下，激光器锁模后可以达到平均输出功率为260 mW、脉冲宽度为158 fs的激光脉冲。该激光器在锁模情况下，能够在72 h内稳定运行，其结构更有利于小型化和便携化高重复频率系统。

研究不同的酚醛树脂加入量、不同粒径的石墨粉末以及包覆预处理次数对石墨成形件的抗弯强度和成形精度影响，分析其变化规律，揭示石墨增材制造成形机理。研究发现：石墨成形件的抗弯强度、成形误差随着酚醛树脂粉末加入量的增加而增大；与-325目、-200目和-150目相比，用-100目天然鳞片石墨粉末与酚醛树脂粉末按6∶4的质量比制备的混合粉末，其成形件的抗弯强度最佳，达到1.93 MPa；对石墨粉末进行包覆预处理，既有助于提高石墨成形件的力学性能，又可以降低粉末的导热系数，从而提高成形件的成形精度，当包覆次数为2时，其抗弯强度达到2.976 MPa，X、Y和Z方向的尺寸相对误差分别为8.42%、8.45%和13.05%。此外，快速制造出类金刚石结构的多孔石墨骨架，实现了强度与精度的协同。

为将激光分层清洗应用于飞机结构维修和漆层修复中，分析了激光热烧蚀和热膨胀对残余漆层的影响，设计并开展了飞机铝合金蒙皮的激光分层清洗试验研究，揭示了激光清洗后残余漆层附着力的变化规律。试验表明：激光分层清洗获得的残余漆层的漆面平整易清洁，烧蚀“匙孔”可增大接触面，有利于提高新漆再涂覆时漆层的附着力；残余漆层的厚度在24.8 μm以上时，激光的热烧蚀不会对残余漆层的附着力产生影响，而当残余漆层厚度较小时，漆层的附着力将会在残余底漆的热膨胀作用下降低。

为了提高矿用液压立柱的使用寿命，利用激光熔覆技术在立柱用45钢材料表面制备了Fe35A合金。利用数字化测试设备对不同激光功率、扫描速度和送粉速率下制备的熔覆层进行测试，研究试样表面硬度、几何尺寸、显微组织、截面显微硬度的变化规律，得出了激光熔覆的最佳工艺参数。结果表明：在激光功率为2100 W、扫描速度为5 mm/s、送粉速率为15 g/min的最佳激光熔覆参数下制备的熔覆层的质量最佳，熔覆层的显微组织较好，晶粒细小均匀，与基体结合良好，熔覆层表面硬度可达42 HRC，熔覆层横截面显微硬度的均值为643 HV。激光熔覆层的综合力学性能明显高于基体，实现了在45钢基体表面高质量制备Fe35A合金涂层的目的。

利用环偶极子超材料的奇异特性实现了高Q值Fano共振的设计。该亚波长结构是通过两个不对称开口谐振环实现的，在9.1 GHz处实现了高Q值Fano共振。通过对超材料传输特性、结构表面电流、涡旋磁场以及各多极子的远场散射能量分析可知，所设计的Fano共振是由结构内迅速增加的环偶极子产生的。分析了在垂直入射电磁波的不同极化角下，Fano共振与多极子散射能量的变化关系。所设计的平面环偶极子超材料Fano共振在微波段、太赫兹甚至光波段具有潜在的应用价值，如超高灵敏度传感器、光开关等。

利用一种简便的一步溶剂热法合成了氮/铝共掺杂碳点，该碳点的水溶液在红光发射区的发光量子效率达30%。分别通过原子力显微镜（AFM）、动态光散射（DLS）粒度分析仪、荧光光谱仪、X射线光电子能谱仪（XPS）和傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）等对其颗粒尺寸、表面化学结构及荧光性能进行了表征。所合成的氮/铝共掺杂碳点颗粒的平均直径为6.5 nm，在高浓度盐离子溶液、紫外光照射及温度变换下具有较强的抗漂白能力。同时，该碳点作为一种新型的荧光探针，可用于H₂O₂的选择性识别，检测极限为1.3 μmol/L，碳点荧光淬灭效率与0.12~1 mmol/L的H₂O₂浓度呈线性关系。

创面愈合延迟是最具挑战性的糖尿病临床并发症之一，其与活性氧（ROS）的过量生成有关。光生物调节作用（PBM）可以从多方面促进创面愈合，可作为糖尿病患者创面延迟愈合的一种治疗方法。本文研究了PBM对高糖培养的人胚胎皮肤成纤维细胞（CCC-ESFs）活性氧稳态的影响，探讨了PBM对改善细胞氧化应激损伤的作用。首先体外培养CCC-ESFs，细胞被随机分为对照组（正常培养基和高糖培养基）和808 nm激光照射组（功率密度分别为10，20，40 mW/cm²，能量密度分别为1.5，3，6，12 J/cm²），对照组不照光。高糖造模48 h后进行激光照射，随后分别检测细胞的增殖活力、ROS含量、总超氧化物歧化酶含量、总抗氧化能力、线粒体膜电位和相关细胞因子表达量。结果表明：高糖环境降低了细胞的增殖活力，ROS含量显著增多，抗氧化能力下降，细胞凋亡增多；采用808 nm激光照射后，细胞的增殖效应没有得到明显改善，但细胞的ROS含量下降，抗氧化酶表达量出现上升趋势，促炎细胞因子表达量降低。这些结果表明，PBM可以修复高糖环境下产生的氧化应激损伤，调节炎症反应，促进创伤愈合。

在光学设计中，为了给光学系统的设计与优化提供更多的设计自由度，常常使用旋转对称非球面。旋转对称非球面的标准表达式通常为基准二次曲面与附加多项式的组合，附加多项式可以为偶次幂级数多项式、Zernike多项式和Q型多项式等。鉴于此，推导基准二次曲面和基于不同附加多项式的非球面的表达式，对各类旋转对称非球面的非球面系数和非球面表面斜率进行比较，利用设计实例来对比基于不同附加多项式的非球面在光学设计中的应用并指出各自的特点。结果表明，相比于其他非球面，基于Q型多项式的非球面能够更好地控制非球面的面型，优化效率更高。

对比研究了石墨烯包裹的纳米线与金属包裹的纳米线亚波长传输特性。针对单线和双线两个结构，采用有限元方法研究了不同频率和尺寸下最低阶模式的场分布和传输特性。结果表明，当金属层厚度大于其趋肤深度时，石墨烯包裹的纳米线的基模光场约束性能更好；当金属层厚度远小于趋肤深度时，金属包裹的纳米线和石墨烯包裹的纳米线亚波长传输性能相当。相关研究结果可为等离激元材料的选择提供参考，在亚波长光子器件领域有潜在的应用价值。

首先从理论上详细分析阵列波导光栅的串扰、插入损耗和带宽对解调系统的动态范围、波长分辨率及解调精度的影响。结果表明，带宽越大，解调系统的动态范围越大，但波长分辨率会有所下降；串扰越小，解调精度越高。然后从理论上研究影响阵列波导光栅输出光谱带宽的因素，如阵列波导光栅的衍射级数、阵列波导数及喇叭口宽度等。结果表明，当阵列波导数越小和锥形波导的开口宽度越大时，则阵列波导光栅的通带带宽越大。最后设计一款基于2%折射率差二氧化硅材料体系的阵列波导光栅，其具有带宽宽、损耗低和串扰低等特点，为基于阵列波导光栅的光纤光栅解调系统的研究提供理论指导，并指明器件及系统的优化方向。

提出一种以Au为材料的正方形框和中空圆柱嵌套的亚波长周期性复合结构，采用时域有限差分算法对复合结构进行数值模拟研究。研究发现，波长在400~900 nm的线偏振平面波垂直入射情况下，最小的透过率能达到7.46%，最小的半峰全宽能达到7.25 nm，最大的反射率为87.61%，最大吸收率达到38.00%，且表现出透射光谱与入射光的偏振方向无关。分析发现，复合结构的共振模式由两基本结构的共振模式耦合而来，且嵌套模式可以进一步减小单一结构的透过率和增大光与复合结构的相互作用。通过改变复合结构参数，得到了较宽且高效的等离激元调控范围和较窄的透射光谱。这也为设计人工亚波长周期性复合结构的研究提供一定的理论指导。

罗兰C系统中台站相位码的识别和保密传输是判断台链及接收信号进行双曲线定位的前提。针对使用经典手段无法实现罗兰C系统高保密性传输的问题，提出了基于EPR态量子纠缠信号的相位码传输方案，并分析了该方案在纠缠攻击与分光镜攻击下的安全性，得到了信息传输效率与分光镜的透射系数、压缩度的关系，验证了该方案可以有效提高罗兰C系统中主副台间的台识别码传输的保密性。

平衡零拍探测技术是低频段测量压缩态量子噪声的主要方法之一，信噪比和饱和功率是制约低频段平衡零拍探测的重要参数。基于电感的阻抗随频率变化的特点，利用电流电压转换频率函数，使光电流低频（或直流）部分的转换阻抗小于高频部分，从而提高了光电探测器的饱和功率和信噪比。结合仪表放大电路和跨阻运算放大电路，获得了具有直流和交流输出的高信噪比和高共模抑制比的~kHz量级平衡零拍探测器，实测系统共模抑制比为54 dB。当入射功率为14.4 mW时，散粒噪声在50~100 kHz处比电子学噪声高31 dB，探测器饱和功率为17 mW。

为解决雷达辐射源信号特征评价不够客观和缺乏评价依据等问题，提出一种基于区间模糊原理以及模糊交叉熵和多准则折中法的群体评价方法。建立信噪比分级评价模型，再结合三角模糊数的截集和区间逼近思想将雷达辐射源信号特征的评价体系转化为区间直觉模糊数；基于汉明距离进行寻优，得出信噪比权重，并运用区间直觉模糊加权平均算子集成群决策矩阵，基于熵最大化法计算属性权重；采取多准则折中法和模糊交叉熵实现特征方案排序。仿真实验结果表明，所提方法能够给出与实际情况相一致的特征评价排序方案，并和逼近理想点方法、投影模型方法分析结果基本一致，验证了所提方法的可行性和有效性。

针对高精度调频连续波光纤压力传感器对温度和压力交叉敏感的问题，从理论和实验分析该压力传感器的温度特性，并通过优化设计压力传感器的结构，以及采用最小二乘法对温度进行实时补偿。经过理论计算可知，当温度从25 ℃到65 ℃变化时，温度对Fabry-Perot （F-P）腔腔长的形变量为1000 μm。通过优化设计F-P腔，可以使温度对F-P腔的影响降至50 μm。通过实验测试结构优化后的F-P腔腔长的形变量与温度的关系，并采用最小二乘法对温度进行实时补偿。温度补偿后，F-P腔腔长的形变量从50 μm降至4.5 μm，有效降低对温度敏感，提高调频连续波光纤压力传感测量的可靠性和实用性。

“达碧兹”结构是指由“臂”、“核”和主体部分组成的特殊结构。本文采用多种现代测试手段对“达碧兹”海蓝宝石进行测试，分析了其光谱学特征，并对其结构成分进行了研究。结果表明，其红外光谱符合贫碱结构水型绿柱石特征。拉曼光谱测试表明其“核”、“臂”和主体部分成分一致，均为绿柱石。紫外-可见光吸收光谱测试表明，Fe²⁺同时存在于八面体和隧道中，八面体中的Fe²⁺是导致样品呈现蓝色的主要原因。成分分析测试结果显示，“达碧兹”结构中六边形“核”的外围及“臂”中的铁含量最高，蓝色调也最深。“臂”的位置与六方柱晶面位置一致，属于“类达碧兹型”宝石。显微特征表明“臂”是由大量定向排列的絮状包裹体构成的，结合晶体层状生长理论可知该包体是由晶体层状向外生长过程中所形成的缺陷和平行连生共同导致的。