基于激光拉曼光谱技术对新鲜茶叶原叶品质鉴定及产地区分进行了研究,对安徽祁门县六个村庄槠叶种新鲜茶树叶(简称原叶)进行了检测。结果表明不同产地原叶在748, 831, 1005, 1158, 1328, 1527, 1609 cm-1等处均有较强拉曼峰,但每组峰强度存在差异。采用主成分分析法(PCA)及线性判别分析法(LDA)对原叶的拉曼光谱进行了分析,得到不同产地原叶的区分度为70.7%。

为了消除多级像和零级光的干扰,提出了一种单透镜结构的系统,获得了单一无扰的再现像。 使用Gerchberg-Saxton(GS)算法获得菲涅尔全息图,预先叠加倾斜平面波相位至菲涅尔全息图上,使再 现像移至中央位置。用成像透镜将空间光调制器(SLM)后方的虚像成像至前方,同时在成像透镜后方放置 空间滤波器,滤去多级像和零级光。调整透镜与SLM的位置可方便调整再现像的大小和位置, 缩短了光学系统的长度。利用虚像的方法为基于液晶SLM的计算全息显示提供了新的思路。

基于鬼成像(Ghost imaging, GI)与压缩感知(Compressed sensing, CS)理论，研究了CS重建算法对GI成像性能的影响。以离散小波变换为图像的稀疏矩阵、具有高斯线型的热光源强度分布为测量矩阵， 分析了基于增广拉格朗日法和交替方向法的全变分最小化算法(TVAL3)、正交匹配追踪算法(OMP)、压缩采样匹配追踪算法(CoSaMP)、 梯度投影算法(GPSR_Basic)下的压缩鬼成像的质量。以均方误差、峰值信噪比、匹配度、结构相似性指标等为图像质量客观评价标准， 比较了4种重建算法下压缩鬼成像的重建结果。结果表明压缩比为0.5时TVAL3算法还原度最高，CoSaMP算法重建图像失真最严重,GPSR_Basic算法获得的重建性能优于OMP算法。

针对张量积小波只强调水平、垂直方向的不足,研究了二维小波的性质和特点,给出了 二维四通道不可分小波的快速算法及其数学证明,分析了此算法的运算量,探讨了滤波器组的 构造方法,理论推导与分析表明此算法运算速度比不抽样的二维不可分小波变换和二维快 速Fourier变换更快。通过构造出的滤波器组进行不可分小波的分解实验,并与张量积小波 进行比较,结果表明不可分小波变换在对图像进行滤波时能全面提取图像各方向的信息。

提出了一种基于显著性特征的可见光与红外图像融合算法来改善目标的融合质量。引入显著检测器对红外图像进行处理， 生成显著映射;进一步分析红外图像并检测兴趣点,提取图像中的显著兴趣点;通过计算显著兴趣点的凸壳确定显著区域;利用显著兴趣点凸壳 对初始显著映射进行优化,使目标定位更加精确。根据区域映射获取可见光图像的背景区域;根据不同的融合准则对目标、背景区域进行融合, 获得最终的融合图像。结果表明与当前可见光图像融合技术相比,所提算法在标准差、联合熵与边缘信息因子等指标方面具有优势, 其融合图像的细节纹理更清晰。

针对(1+1)维Benjamin-Ono(BO)方程，应用初值扰动双线性变换,结合同宿测试法获得了新的初值扰动周期呼吸波解和扭结呼吸波解, 结合二次函数拟设法获得了初值扰动有理波解及其动力学分叉点。直观展示了一些动力学局域扰动结构,结果表明了该方程动力学行为对初值的敏感性。

提出函数变换与二阶常系数齐次线性常微分方程相结合的方法,借助符号计算系统Mathematica构造了(3+1)维变系数Burgers方程的 类孤子新解,其由指数函数、三角函数和有理函数组成。

利用含时波包法研究并首次量化了强飞秒泵浦-探测激光场中泵浦场强、泵浦波长和脉宽对三态梯型K2分子态布居数的影响。泵浦场强、 泵浦波长和脉宽影响Rabi振荡,导致电子态布居数的周期性变化。量化场参数对激发态布居数的影响表明变化频率随着泵浦场强和脉宽的增大而变化。 结果为实验上实现分子的光控制和进一步研究K2分子的动力学性质提供了重要参考。

为了得到1080 nm的小型化、高功率、连续型光纤激光器,以915 nm的半导体激光二极管(LD)作为泵浦源,由2个光纤光栅构成谐振腔；以12 m掺镱双包层光纤作为增益介质, 结合合束器、剥模器、准直器等光纤器件搭建了全光纤结构的激光器系统。当泵浦功率达到118 W时,实验得到了功率为80 W、光光转换效率为68%的连续且稳定的激光输出。将激光器系统组装到自行设计的紧凑型长方体铝制外 壳内,光纤激光器总重量小于1.8 kg,体积为200 mm×160 mm×40 mm,能够稳定工作在-40～50 °C环境下。

量子多重代理签名协议利用Bell态和单量子比特逻辑门之间的逻辑关系,简单高效地实现多重代理签名操作。 协议不受代理签名人数、先后顺序的限制,且操作简单,在现有技术条件下完全可以实现。协议的正确性和安全性分析表明它是一个安全的、 可实现的量子多重代理签名协议。

构建了量子无线通信网络模型，通过中继点两端量子信道的建立获得源端所发出的信息，实现多级量子无线网络信息的传输；基于经典认证，采用量子 隐形传态和纠缠交换技术传输携带信息的量子态，实现了无线通信网络的身份认证；结合Grover量子搜索算法,在限定跳数内搜索路由度量最大的路径作为目标解径,避免 了量子信道因纠缠量子对的消耗而断开,保证了成功 率,降低了量子通信网络的计算量,使路由搜索快速收敛。

证券交易所的股票交易数据库中包含大量敏感信息,用户查询该数据库时保障账户及数据库的隐私十分重要。 分析了非对称量子密钥分配(QKD)及其优良特性,提出了一种基于非对称QKD的不经意集合元素映射判定协议。该协议在查询数据库时保证了用户和数据库的隐私。 安全性分析结果表明,该协议能有效抵抗量子存储攻击、伪造量子态攻击和纠缠测量攻击,具有很高的信道损耗容忍度。

通过在节点间建立成对纠缠态,构造了一个量子无标度网络。通过局域化纠缠交换的方式对网络中的节点进行随机攻击以及等概率地使网络中的节点发生蓄意故障, 对比其纠缠渗流阈值变化。结果表明随机攻击下的阈值明显变小,蓄意故障下的阈值明显增大,体现了量子无标度网络的鲁棒性与脆弱性;纠缠浓缩下的量子无标度网络在随机攻击与蓄意故障下仍具有鲁棒性与脆弱性,但 较纠缠浓缩前的鲁棒性变弱,说明真实网络具有较好的鲁棒性。

为提高昌燕等提出的量子安全直接通信的通信效率和安全性,设计了基于d维Bell纠缠态的量子安全直接通信方案。 通信前发送方(Alice)对d维Bell态粒子进行幺正变换来编码秘密信息,将变换后的d维Bell态粒子二序列发送给接收方(Bob),利用通信双方各自的POVM测量结果和 Bell态粒子的纠缠特性,结合部分经典信息实现秘密消息的传输。采用熵理论、概率论分析协议的安全性,结果表明提出方案是安全的,且比昌燕等提出方案的传输效率高, 窃听探测率也提高了11%。

研究了一类杂化纠缠态在两种不同类型退相干信道下的纠缠动力学行为,以及退相干过程中出现的 纠缠猝死现象。计算了相位阻尼信道和退极化信道下的纠缠度,并分析了纠缠度随时间的变化。结果表明在相位阻尼信道下不会出现纠缠猝死现象； 在退极化信道下杂化纠缠态会经历纠缠猝死,纠缠度在某一特定的时间内衰减为零。

研究了驻波场中囚禁离子的Wigner-Yanase偏态信息并得到了其恢复周期,发现此周期与离子布居数反转的恢复时间相同。对解析解与数值模拟进行分析,发现 Wigner-Yanase偏态信息的恢复时间随Lamb-Dicke参数的增大而减小,随离子平均振动声子数的增大而增大；当离子质心从驻波场波节移向波腹时, Wigner-Yanase偏态 信息的恢复时间变长。从理论上证明了囚禁离子振动态处于相干态时离子初始偏态信息恒为1/2,分析了离子与驻波激光场之间的量子纠缠特性。

湍流冻结条件下,利用两个位置探测抖动信号的时空交叉相关函数,提出了反演横向风速垂直 分布的理论模型。该模型的两个参数分别为湍流廓线和相关函数在延迟时间为0处的导数。假定横 向风速满足高斯模型,采用遗传算法进行数值仿真。通过对两种典型湍流模型进行反演计算,发现 反演的风廓线和理论风廓线一致性好,相对误差不超过3.3%和1.6%。改变湍流廓线的特征高度并 进行反演计算,结果表明湍流强度存在较大误差时,该模型仍可用于低层横向风速垂直分布的反演。

通过对比FeS2颗粒两种形貌的催化活性及在染料敏化太阳能电池(DSSCs)上的表现,选择出性能更高的FeS2颗粒。 通过水热法和热注入法合成了立方体和球状高纯度FeS2,将FeS2制备成对电极(CEs)并组装在DSSCs上。 通过测试电池的光电转化效率及对电极的催化活性,发现球状FeS2颗粒有更高的催化活性, 基于球状FeS2 CEs的电池也获得了更高的光电转化效率。在100 mW/cm2 (AM 1.5) 强度的模拟光源下, 基于立方体和球状高纯度FeS2 CEs的DSSCs分别获得了高达4.55%和5.69%的光电转化效率。

用磁控溅射方法在Si衬底上制备了Al掺杂Mg2Si薄膜,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子 力显微镜(AFM)和分光光度计研究了掺杂含量对Mg2Si薄膜组分、表面形貌、粗糙度及 光学带隙值的影响。XRD结果表明随着Al掺杂量的增加,Mg2Si衍射峰先增强后减弱。SEM及AFM的结果表明随掺杂量的增加,结晶度 先增加后降低,晶粒尺寸减小,粗糙度先增加后降低。得到掺杂后薄膜 间接跃迁带隙范围为0.423～0.495 eV,直接跃迁带隙范围为0.72～0.748 eV,掺杂前薄膜间接跃迁带隙和直接跃迁带隙分别为0.53 eV、0.833 eV。