使用速度成像法测得了405 nm飞秒激光脉冲下H+的动能分布和角分布。讨论了解离通道H+2→H++H、 H2+2→H++H+的反应路径, 前者产生于经由1ω交叉的直接单光子路径,后者产生于H2+2的库仑爆炸。H+2到H2+2的电离起始于键软化, 各通道的相对峰高说明H+2的解离和电离是竞争的。低场强加强H+2的解离,高场强支持H+2的电离。

建立单粒糙米水份含量的近红外漫反射光谱(NIRS)模型,并结合不同的预处理及变量选择方法对其进行优化。 结果表明在5292～5616 cm－1 、7236～7600 cm－1、7884～8208 cm－1波数范围,用标准正态变化光谱预处 理建立的单粒糙米水份含量偏最小二乘(PLS)模型的预测能力最佳,其决定系数为0.98,预测误差均方根为1.01%；选择5492.56、7158.84、8285.12 cm－1 这三个波数变量建立的单粒糙米含水量多元线性回归(MLR)模型变量最少且预测能力较优,其决定系数为0.9661,预测误差均方根为1.137%。 结果表明应用近红外光谱技术能快速、准确地测定单粒糙米水份含量。

提出了一种基于霍夫变换的大气偏振模式∞字形重构方法,基于偏振角数学模型获得了∞字形表征方程, 运用霍夫变换求解未知参数,从偏振角信息中求解方程参数,进而重构出∞字形。实验结果表明∞字形 重构精度优于99%,提出的方法可以有效地从偏振模式中重构出∞字形,为后续偏振光导航提供了一种新的思路。

提出了一种基于Logistic混沌的图像实值加密算法,在保证信息安全的同时极大简化了加密信息的传输。 该算法利用Logistic混沌控制生成相位模板,基于混沌系统的非线性、初始值敏感性,在减小密钥体积的同时增大了密钥空间,增加了系统复杂性。 在保证原始信息可还原的前提下,将实值加密矩阵保存为低失真灰度图格式,便于在用户间传输加密信息。对该算法进行MATLAB仿真分析, 结果表明提出算法具有良好的抗噪声、抗剪切稳健性；密钥具有高敏感性,可有效抵御穷举攻击。

针对当前多模态医学图像融合方法中功能与结构信息互补性不强,易出现边缘失真与轮廓模糊等现象, 提出了基于局部极值分解耦合显著特征的医学图像融合方案。引入局部极值,将源图像在不同尺度下分解为一系 列的平滑与细节子图像；利用Canny算子获得边缘显著加权映射,以保持源图像的结构信息,并通过上下文感知算子来输出色彩显著加权映射, 提取色彩与亮度信息；分别定义基于边缘和色彩的显著特征函数,将其作为加权映 射系数的融合准则,得到平滑与细节融合图像；对平滑与细节图像进行重构,形成新图像。结果表明与当前融合技术相比, 在CT图像与MRI图像、CT图像与PET图像融合中,所提方法得到的边缘与轮廓更清晰,细节更丰富。提 出算法具有较高的融合质量,在医学、遥感与红外探测等领域有一定的应用价值。

为了满足激光清洗中对多波长输出的需求,设计了能在一台激光清洗机中实现4个波长激光交替输出的光路控制系统。 基于BBO晶体的非线性效应,通过主控制器程序对光路中的运动控件进行切换, 实现在同一光路系统中输出4个波长。在激光器输出端用二套振镜系统实现了各个波长激光束的扫描输出,拓展了该激光清洗机的使用范围。实验结果表明设计的光路控制系统稳定可靠,简单易行。

零知识证明是构建密码协议的基础工具之一,在信息安全领域有着广泛应用。 经典的零知识证明方案基于数学上的计算复杂性理论,随着计算能力的不断提高,特别是量子计算机等的出现,其安全性受到严重威胁。 基于量子隐形传态原理提出了一个零知识证明协议。该协议利用量子物理特性实现零知识证明,具有无条件安全性,并可抵抗各种可能的量子攻击。

在量子纠缠中态的演化是一个幺正演化过程,而局域幺正变换不改变体系的纠缠特性。基于Hadamard变换提出一种局域幺正变换方法, 将Yeo和Chua提出的四粒子最大纠缠态及Borras等提出的六粒子纠缠态变换成纠缠特性完全相同的简单形式的四粒子和六粒子纠缠态,为实现制备及应用提供了理论依据。 这些纠缠态具有更简单的表达式和特殊的纠缠特性,在量子隐形传态、量子密集编码、量子安全直接通信等方面有潜在应用前景。

在非旋波近似下,对双模相干态光场与Λ 型三能级原子相互作用系统的量子纠缠进行了精确求解,讨论了平均光子数及失谐量对量子 纠缠演化的影响。数值计算结果表明:量子纠缠的周期随平均光子数的增大而增大;量子纠缠最大值 随失谐的增大逐渐降低,且达到最大值所需时间逐渐增加;当失谐较大时,量子纠缠在较短时间内具 有较好的周期性;随着平均光子数及失谐的增大,虚光子效应使量子纠缠演化曲线小锯齿状的振荡逐渐增强。

用平面波展开法研究了二维函数光子晶体的带隙结构,其介质柱折射率为空间坐标函数。对TE和TM波带隙结构进行了数值分析,并与二维常规光子晶体（即介质柱折射率为常数） 带隙结构进行了比较。研究了介质柱半径ra、函数系数k和参数b对二维函数光子晶体带隙结构的影响,结果表明通过改变ra、k、b的取值, 可实现对二维函数光子晶体带隙的调节；二维函数光子晶体存在绝对带隙及半Dirac点。这些结论为光子器件设计提供了新的理论依据。

针对典型蔡氏电路参数变化范围小及普通运放不适用于高频电路的缺点,采用了利用电流传输器设计四阶蔡氏混沌电路的方法。对典型蔡氏电路进行变形, 得到一种四阶蔡氏电路。用电流传输器实现了四阶蔡氏电路的非线性电阻和仿真电感, 扩大参数调节范围的同时提高了电路的工作频率与稳定性。设计了一个保密通信电路,实现了对信息信号的保密。用PSPICE软件对电路进行仿真,证明了该方法的可行性。

采用变分法求解了包含由Kerr色散项、脉冲内Raman散射引起的自频移(SFS)项的高阶非线性薛定谔方程。 推导了不同参数下高斯脉冲参量随传输距离的演化方程,得到了脉宽与振幅、脉宽与啁啾之间的约束关系。 结果表明在合适的参数设定下孤子中心频率不变,不产生抖动； 特定条件下自频移项和Kerr色散效应相互抵消,脉冲在一定距离内以呼吸子的形式稳定传播。

出射激光脉冲能量变化对激光雷达的测量数据有很大影响,需对其进行实时、准确测量。 针对激光雷达出射激光脉宽窄、不易实现高频电路采集的问题,设计了一个基于峰值采样保持电路的 脉冲能量监测系统。对脉宽为10 ns、重复频率分别为20、60、100 Hz的模拟脉冲进行了实时监测,结果 表明该系统能很好地检测激光出射能量,没有脉冲遗漏现象。在激光雷达观测实验中,该监测系统输出的 电压值与实测激光脉冲能量有较好的线性关系,为激光雷达数据反演提供了修正依据。

经典的线性调频连续波(LFMCW)雷达测距方法用快速傅里叶变换(FFT)进行数据处理,采样点增多时计算量显著增长, 使测距系统实时性不理想。为解决此问题引入了互相关函数测距方法,利用LFMCW雷达信号频率成三角形变化且回波延时小于一个周期的特点, 进行一个周期内的相关运算就能测出距离值。结合互相关函数测距法测得的值,对采样信息的部分采样点进行FFT变换,可以快速高效地测出更精准的距离信息。 MATLAB仿真实验表明,结合互相关函数的测距方法测距误差平均减小1.434 m,平均运算时间减少了0.5 s,提高了测距系统的实时性、精确性。

在数字光刻照明系统中,利用复眼透镜对365 nm发光二极管(LED)进行了匀光设计,透镜阵列采用近六边形的排列方式, 能基本覆盖圆形光。近六边形阵列相对于方形结构能减少无效透镜数量,能更有效地利用透镜发挥匀光效能。用软件分别仿真了近六边形、9×9方形透镜的照明系统, 并对比了其照度图,结果表明使用近六边形阵列的照明系统照度更为均匀。用近六边形阵列设计的照明系统与数字微反射镜(DMD)、 光刻镜头相结合,进行了2 μm精度的数字光刻实验,其像面照度均匀,线条清晰。

在真空和不同温度条件下,通过电子枪辐照的方式对聚酰亚胺材料进行表面充电,测量其表面电位随时间的衰减特性。 得到了聚酰亚胺材料电导率随温度的变化规律,并结合等温表面电位衰减理论计算了其在不同温度下的陷阱分布规律。随着温度的升高,聚酰亚胺的浅陷阱数量逐渐增多, 深陷阱数量逐渐减少。浅陷阱的变化规律与聚酰亚胺电导率成正比,即浅陷阱越多,载流子的迁移作用越强。研究结果可为聚酰亚胺材料抗老化和防沿面闪络的 改性设计提供有利参考。

在有效质量和偶极矩近似下,考虑自发和压电极化产生的内建电场(BEF)、晶格失配产生的应变及外加流体静压力对材料参数的调节, 采用变分法和密度矩阵法,研究了内建电场及外加流体静压力对应变纤锌矿GaN/AlxGa1－xN柱形量子点中激子光跃迁吸收系数和线性光折射率变化的影响。 结果表明：内建电场使激子光跃迁吸收峰强度和线性光折射率变化范围减小,光跃迁吸收峰及线性光折射率变化的两个峰值向低能方向移动, 发生明显红移,且三元混晶中Al的含量越高,红移量越大；流体静压力减小了激子光跃迁吸收峰强度和线性光折射率的变化范围, 使光跃迁吸收峰及线性光折射率变化的两个峰值向高能方向移动,出现蓝移。

对锥形光纤光栅(TFG)的传感特性进行了理论分析,基于传输矩阵法分析了应力与温度对不同锥角TFG反射谱特性的影响。 研究表明随着应力的增大,TFG中心波长向长波长移动,反射带宽展宽。中心波长、反射带宽均与所施加的应力成线性关系。锥度越大,中心波长、 反射带宽的应变灵敏度越。温度逐渐升高时中心波长向长波长移动,反射带宽不变。增大锥度,中心波长、反射带宽均不变。TFG反射带宽与温度无关, 只依赖于应力大小,利用这一特性可以解决温度与应力交叉敏感的问题。

设计了一种高折射率基底的椭圆表面等离子体波导,基于有限元法对此波导支持的基模的能流密度分布、有效折射率、传播长度、 有效面积与几何参数、结构之间的关系进行了分析。能流密度分布表明能量主要集中分布在两个金属椭圆柱之间的中心区域,在金属与锗基底、基底与基底之间 也存在能量。通过调节两个椭圆的中心距离及其两个半轴的大小,可以实现此波导模式传输特性的分析。工作波长确定时有效折射率随中心距的增大而减小, 而传播长度增大。