纯ZnO电阻率高，电学性能不稳定，通过掺杂其他元素提高其光电性能，制备出高质量的ZnO薄膜是实现其应用的关键。文章从制备方法、掺杂浓度和退火等方面综述了Sn掺杂ZnO（ZnO∶Sn）薄膜光电性能的研究进展，提出了降低ZnO∶Sn薄膜电阻率和提高透光率的有效途径。

为了验证在光正交频分复用（OOFDM）通信系统中，导频插入方式对系统补偿性能的影响，寻找适合OOFDM系统补偿技术的导频插入方式，以实现OOFDM系统的长距离传输，首先，介绍了无线OFDM中三种典型的导频插入方式，然后，用VPI Transmission maker搭建一个OOFDM仿真系统，作为模拟传输平台。最后，采用一种简单、准确的信道估计算法，利用插入的导频估计出信道信息，并对接收到的信号进行相应的补偿，比较三种导频插入方式的补偿效果。仿真结果表明：时域块状导频插入方式和斜对角导频插入方式，经500km传输后补偿后的误码率为10-5量级，其中斜对角的效果更好一些；而频域块状导频插入方式达到相同的误码率数量级时，只能传输300km。三种导频插入方式中，时域块状导频和斜对角导频估计补偿效果更好，更适合光OFDM通信系统。

分布式多输入多输出（MIMO）技术是抑制空间光通信中大气湍流效应和降低误包率的有效手段之一。文章首先介绍MIMO光通信系统的信道模型，采用Kalman滤波器对接收信号均值和方差进行自适应估计和预测。然后提出了空间光通信中分布式检测算法，并推导了全局误码率的迭代公式。仿真结果表明：与等增益似然检测算法相比，分布式检测算法在低信噪比时，有较优的误码性能，抗干扰性能强。随信噪比的增加，分布式检测算法的误码率达到一个稳态值。

基于16-QAM的相干光纤通信系统其抗噪声能力与调制格式的星座图特征密切相关。文章分析了Star 16-QAM的星座图在各种圈比下受噪声影响的特性，通过数值计算获得了在不同噪声条件下星座图的最佳圈比。研究了Square 和Star 两种16-QAM对激光相位噪声的要求，分析结果表明，获得相同的BER性能时，Star 16-QAM由激光相位噪声引起的光信噪比代价更小。

在基于可调谐F-P的FBG解调系统中，由于驱动电压与扫描波峰的关系不固定，增加了系统误差。为此研究了实时校正技术。首先，通过方案比较和分析，设计了并联型的实时校正系统，此系统可以通过多个参考点实时校正PZT的非线性问题以及可调谐F-P滤波器的结构性误差。然后，通过实验分析了PZT驱动电压与可调谐F-P波峰的关系，设计了快速分段算法。最后，针对此系统，设计了以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的信号处理单元，将解调系统的控制、滤波计算和数据压缩等电路集成在FPGA芯片内部，保证了系统的实时性。实验结果表明，该系统的均方误差为2.2pm，最大误差为6pm。解决了此类解调系统受可调谐F-P滤波器精度限制的问题，提高了测量精度。

针对激光主动探测系统的主要工作波长为1064nm，提出了一种利用介质膜高反镜实现“猫眼”目标隐身的方案。利用单波长介质膜高反镜的反射率特性，将介质膜高反镜与“猫眼”目标光轴以一定角度装配，推导了加载介质膜高反镜的理想“猫眼”目标回波功率模型，并给出了典型算例。通过实验方法分析了介质膜高反镜的反射率特性，修正了45°激光入射角的平均反射率值。典型“猫眼”目标的外场实验表明，在有限“牺牲”成像质量的前提下，介质膜高反镜可大大降低“猫眼”目标的“猫眼”效应，实现光电装备的有效隐身。

电荷耦合器件（CCD）是卫星光通信系统中光信标子系统的关键部件，它的工作性能直接影响着光通信系统的整体性能。在三种典型的缺陷能级下确定了影响电荷转移效率（CTE）性能的俘获时间常数和发射时间常数，得到了电荷转移失效CTI随温度、缺陷能级、读出频率、粒子辐照注量以及信号电荷密度的变化关系，为后续开展卫星光通信系统的空间辐射特性研究奠定了理论基础。

小波变换具有良好的多分辨分析特性，可用于可见光图像与红外图像的图像融合。一般情况下，对于分解后得到的低频分量采用加权平均的方法来进行简单处理，这对融合后图像的对比度和视觉效果有很大的影响。采用基于小波变换的图像融合算法来分别处理分解后的低频分量和高频分量，并与其他融合方法进行分析比较。实验结果表明,使用所提出的算法进行融合后的图像内容清晰,具有增强图像的空间细节能力, 提高图像分辨效果和人眼对场景目标的发现和识别概率,在不影响互信息量值的情况下，融合后图像的边缘保持度提高了将近2倍。

为了实时监测空间光学遥感器偏流调焦机构控制单元的工作状态，测试其性能及可靠性，设计了一种集偏流与调焦控制单元仿真测试于一体的系统。该系统并行采集控制单元的多路控制信号，基于频率检测和幅值检测的模型应用FPGA进行逻辑分析，提取控制信号的频率、幅值、转向等检测信息和编码器反馈信息；检测信息通过PCI总线传输给计算机存储和显示，闭环控制反馈信息发送给控制单元。经过信号采集实验表明：该系统能够并行采集与处理工作频率1kHz、控制电压12V的8路控制信号，由计算机实时显示各路信号的工作参数及状态，满足实时监测控制单元工作状态的需要。

针对联合变换相关器对坦克目标进行实时探测跟踪的需求，设计了一种红外变焦光学系统。该系统采用320×240元非致冷焦平面阵列探测器，在8~12μm波段，系统变焦范围为60~240mm，F数为2。通过对系统的优化设计，当最大截止频率为17lp/mm的时候，各视场的MTF调制传递函数均接近衍射极限,成像质量良好，并且系统具有大相对孔径以及结构紧凑等优点，满足了坦克目标跟踪识别的实际应用需求。

提出了一种研究半实物仿真中红外目标模拟逼真度的评估方案。红外目标模拟的逼真是整个过程的逼真，将其等价为起始时刻模拟逼真和变化过程模拟逼真的结合。首先对实战场景进行了设置和计算，并分析了逼真度评估指标和评估方法，然后重点研究了起始时刻的等效逼真的评估内容和变化过程逼真的评估内容，最后借助权重计算，将起始时刻等效逼真和变化过程逼真结合起来得到了红外目标模拟的整体逼真度。

介绍了一种光笔式便携三坐标视觉测量系统，提出了被测特征点像面坐标的提取方法。依据数字图像处理理论并结合测量系统中被测特征点的成像特点，给出了图像预处理过程及实际处理结果；采用基于灰度质心法的径向截面扫描法对图像边缘进行亚像素级检测；应用平面内任意位置椭圆的最小二乘曲线拟合法对椭圆形光斑中心的像面坐标进行了提取，实验结果表明该方法的提取精度为0.1个像素。

提出一种光纤传感用可调谐滤波器方案，使用伺服电机驱动滤波片匀速旋转，利用改变入射光角度的方式实现连续调谐波长输出。结合光纤传感的解调原理，设计了基于DSP芯片的伺服电机控制电路。通过选择PID控制算法及PID参数稳定伺服电机转速，在1530~1570nm的波长调谐范围内，该滤波器实现了比较高的重复性和稳定性，由电机转速抖动误差造成的解调波长的误差控制在±10pm内，成本低，控制方便，可用于光纤传感系统。

数字全息再现像中，零级衍射的存在影响了再现像的成像质量。在对几种简单消零级方法利弊分析的基础上，提出了一种定域灰度值非线性变换法。该方法不需要其他光学元件和额外的操作，即可以增强全息干涉图像的条纹对比度，同时消除零级衍射和背景噪声。将其应用在全息干涉术测量物体微小位移的实验中，成功消除了零级衍射的干扰，获得了高对比度的干涉条纹，并实现了物体微小位移的高精度测量。

基于光伏模块的等效电路模型，结合simulink中的S函数，建立了光伏电池仿真模型。利用该模型，可以模拟实际光伏模块产品在不同太阳辐射强度、环境温度下的I-V和P-V特性。分析了常见的最大功率跟踪（MPPT）方法爬坡法，并建立了仿真模型。

用特征矩阵法研究了单腔薄膜梳状滤波器的梳状滤波特性，结果表明：当腔两边的薄膜的周期数为6时，单腔薄膜梳状滤波器就有很好的梳状滤波功能；当腔两边的薄膜的厚度增大时，梳状峰的位置向长波方向移动，梳状峰的间距增大，梳状峰的个数减少；当腔的厚度（或折射率）增大时，梳状峰的间距减小，梳状峰的个数增多，特别是当腔的厚度大到一定程度后，单腔薄膜梳状滤波器也能满足密集波分复用的要求。

为了得到白光有机发光二极管（OLED）寿命信息，降低试验成本，开展了三组恒定电流应力加速寿命试验。采用Weibull函数描述其寿命分布，基于图分析法（MAM）和MATLAB绘制的Weibull概率双坐标纸，描点作图并估计形状参数和尺度参数，实现了白光OLED的寿命预测。数值结果表明，白光OLED样品在各加速应力下失效机理保持不变，加速模型满足逆幂定律，精确计算的加速参数使得OLED寿命快速估算成为可能。

以典型蓝色发光材料—联苯乙烯衍生物(4,4′-bis(2,2′-diphenylvinyl)-1,1′-biphenyl, DPVBi)为发光层，采用MoO3为阳极缓冲层制备了结构简单的非掺杂型蓝色有机电致发光器件，得到了低压启动，效率、亮度和色度俱佳的蓝色发光器件。器件启亮电压为3.4V，最高外量子效率为3.2％，最高亮度达到15840cd/m2，器件色坐标为(0.15, 0.15)。高性能器件的获得归因于MoO3缓冲层的插入在阳极/有机层间形成了良好的欧姆接触。

针对微加工工艺引起的微机械梳齿谐振器可靠性问题进行了仿真分析。包括：深反应离子刻蚀工艺造成梳齿与弹性支撑梁侧壁倾斜对驱动力、谐振频率和谐振次数的影响；残余应力和杂质不均等因素在弹性支撑梁上产生的微裂纹对谐振器动力学的影响。仿真结果表明：当梳齿与弹性支撑梁的侧壁向内倾斜时，驱动力、谐振频率与倾斜角成反比；向外倾斜时，驱动力、谐振频率与倾斜角成正比；谐振频率与微裂纹的个数成反比；两者均会导致谐振次数（寿命）降低。

为研究BCP对有机太阳电池的影响，制备了含BCP层的体相异质结电池，器件结构为:ITO／PEDOT∶PSS／P3HT+PCBM／BCP/LiF/Al。结果表明：BCP层起到了空穴阻挡和电子传输的作用,器件性能随着BCP层厚度的不同而变化，当BCP厚度为6nm时，其性能最好。

设计了一种二维光子晶体3-Y型4通道分束器,采用时域有限差分方法(FDTD)，从理论上计算了该器件4个通道电磁波的透射率。结果表明：当波长选择合适的值，该器件可以实现4个通道同时输出，而且能量近似相等。为了提高电磁波的透射率，可以通过在原来的结构上移去一些介质柱，并改变两个介质柱半径的大小来实现。当两个介质柱半径选择合适的值，可以禁止电磁波在通道1输出，同时让电磁波在通道2低损耗输出。

采用磁控溅射和退火技术制备出Au/SiO2纳米复合薄膜。利用扫描电子显微镜（SEM），X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）对上述纳米复合薄膜进行了结构表征。实验结果表明，纳米复合薄膜的表面上均匀分布着直径在100~300nm的金纳米颗粒。金纳米颗粒的大小随着退火时间的增加而增大。用荧光光谱仪（PL）对薄膜的光致发光特性进行了研究。结果表明，在激发波长为325nm时，分别在525nm和560nm处出现两个发光峰；在激发波长为250nm时，在325nm处出现发光峰，这一发光峰可能与非晶SiO2的结构缺陷有关。

液晶材料光子晶体由于具有可调谐性而得到了广泛的研究，但目前的研究主要集中在可调的光子带隙特性上。详细研究了液晶光子晶体的可调自准直特性。使用平面波展开法分析了液晶旋转角对光子晶体自准直频率的影响，并使用时域有限差分法对光在液晶光子晶体中的传输进行了仿真。结果表明，通过控制液晶旋转角，可以对光子晶体自准直频率进行调节，从而满足不同频率自准直的需要。

分析了薄膜淀积工艺、光刻工艺和刻蚀工艺过程中引入的颗粒对光刻图形完整性的影响。采用三相三次多晶硅工艺，光刻制备沟阻或多晶硅时，颗粒阻碍曝光和刻蚀，引起沟阻或多晶硅连条，使CCD的像元划分和信号电子的定向转移遭受破坏，降低器件成品率。

在人们寻找新光源，特别是短波长激光光源的探索中弯晶起到了十分重要的作用，参数X-射线辐射射和晶体摆动场辐射引起了人们极大注意。为了成功获得参数X-射线辐射和晶体摆动场辐射，系统必须是稳定的。分析了晶体弯曲、辐射衰减、晶格热振动、电子多重散射和相互作用的非线性等因素对系统稳定性的影响。在经典力学框架内和小振幅近似下，把粒子运动方程化为了具有阻尼项、受迫项和固定力矩的广义摆方程。用摄动法讨论系统在1/2和1/3超共振附近的运动行为，发现了共振曲线的后弯和跳跃现象。临界条件的分析表明，系统的稳定性与它的参数有关，适当调节系统参数，就可以保证系统是稳定的。

对一种结合剪断法和后向散射法测量微纳光纤传输损耗的反射式剪断法进行了优化。通过增加分光耦合器和探测器，用气凝胶固定尾纤，消除了光源波动和尾纤摆动对实验测试的影响。利用该方法测量微纳光纤传输损耗与直径的关系，实验结果表明改进后的方法，测量结果更稳定。

介绍了一种采用NaOH-NaClO混合腐蚀液制备多晶硅绒面的新方法。研究结果表明，当VNaOH∶VNaClO=1∶3，NaOH浓度为17%，腐蚀温度为80℃，腐蚀时间为20min时，能够得到均匀的沟壑状凹坑多晶硅绒面，腐蚀后硅片表面的反射率与未腐蚀的硅片表面的反射率相比，降低近30%。另外，与传统的HF∶HNO3酸腐蚀工艺相比，这种新型腐蚀工艺不仅可以获得反射率更低的多晶硅绒面结构，而且反应过程中产生的具有高度活性的氯离子可以作为很好的吸杂剂，降低一些有害的金属杂质的活性以提高太阳电池的开路电压，同时也省去了在产业化生产过程中的盐酸处理，从而改善了生产环境。

雪崩光电二极管（APD）作为一种具有内部增益的光电探测器，被广泛地应用于光纤通信领域，其中平面型APD具有暗电流低、可靠性高等优点而被大量研究。但是平面型APD边缘处由于高电场易被提前击穿，影响器件性能。文章对抑制平面型APD边缘击穿的不同方法进行了综述，指出它们的结构差别，并重点介绍保护环法的原理及保护环各个参数的优化。

针对光刻线宽均匀性控制问题，研究了硅片翘曲度对光刻线宽均匀性的影响。采用翘曲度测试仪研究热工艺过程中硅片翘曲度的变化。研究结果表明，硅片翘曲度对线宽均匀性产生重要的影响，翘曲度大，则线宽均匀性降低。通过优化栅氧化工艺的升降温速率、进出炉速率，使硅片翘曲度降低，线宽非均匀性由±4%降低到±2%。

研究了真空退火温度对不同流量比工艺参数下PECVD氮化硅薄膜性能的影响，测试了退火后氮化硅薄膜厚度、折射率以及在氢氟酸中的腐蚀速率。结果表明，退火后氮化硅薄膜厚度及折射率变化与薄膜沉积工艺条件有关，而薄膜在氢氟酸中的腐蚀速率在退火后大大降低。结合退火前后氮化硅薄膜的红外透射谱对以上测试结果进行了讨论。

以SiH4和CH4为气源，在不同的工艺条件下用增强化学气相沉积（PECVD）方法制备了一系列Si-C-H薄膜，并对薄膜的结构和性能进行了一系列测试分析，研究了薄膜的结构性能特点以及CH4/SiH4比和射频功率等工艺参数对薄膜结构和性能的影响。发现薄膜中主要形成的是嵌有Si晶粒的非晶态SiC结构，H原子主要以C-H键形式存在。高的射频功率和CH4/SiH4比均有利于Si-C的形成，而较低的CH4/SiH4比可以提高薄膜的晶态率。薄膜的电阻率随着CH4/SiH4比的增大而增大，随着射频功率的增大而减小。

采用提拉法生长了In∶Fe∶Cu∶LiNbO3晶体，测试了晶体的紫外可见光谱、红外吸收光谱。利用二波耦合方法测试了晶体的响应时间、最大衍射效率、计算晶体的光折变灵敏度。结果表明，随In3+离子浓度的增加，在In3+浓度较低时，In∶Fe∶Cu∶LiNbO3晶体紫外可见光吸收边发生紫移，而红外吸收峰3482cm-1位置基本不变，但浓度达到阈值时，紫外可见光吸收边相对于低浓度发生红移，而红外吸收峰向高波数方向移动；In3+浓度增加时，响应时间变短，最大衍射效率下降，晶体存储灵敏度提高。

酸刻蚀多晶硅表面技术是当前太阳能研究的热点之一。利用亚硝酸钠比硝酸钠氧化能力弱的特点，在普通酸刻蚀液中用亚硝酸钠取代硝酸配制多晶硅表面刻蚀液，然后在相同的工艺条件下刻蚀多晶硅表面。实验样品的SEM显示：含有NaNO2酸刻蚀液使多晶硅表面能布满蚯蚓状的腐蚀坑，腐蚀坑的深度比传统的酸刻蚀的陷阱坑深，而且密度分布比较均匀，样品平均反射率下降到23.5%，与传统配方酸刻蚀液刻蚀的多晶硅表面相比，平均反射率下降了8%左右。

采用TCP（Transverse coupled plasma）等离子体辅助电子枪蒸镀技术，在玻璃衬底上制备了TiN薄膜。用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）研究了不同工艺条件对薄膜晶体结构和表面形貌的影响；用四探针法测量薄膜的电阻率变化。结果表明，所制备的TiN薄膜在（111）晶面有择优取向。与金属薄膜类似，TiN薄膜的平均表面粗糙度与电阻率之间存在近似线性关系，并且电阻率随残余应力增大而增大。

根据Mie散射理论，对金属单粒子和复合粒子的散射强度和偏振度进行了数值计算与理论分析，得到了两类散射体的散射强度、偏振度与散射角、入射波长及壳层厚度之间的关系。结果表明，随着入射波长的增大，复合粒子的前向散射增强，背向散射未变化；偏振度峰值和峰位易出现明显的退偏振现象，明显区别于金属单粒子散射行为。该结论对两类金属材料光学特性方面的开发和应用提供了理论参考。

设计了一种将光载无线技术融合于波分复用无源光网络结构的系统。在发射端，系统采用光学倍频技术生成40GHz光毫米波载波，加载2.5Gbit/s的基带数据信号，下行链路传输性能良好且受色散影响小；在接收端，利用光波重用技术从下行信号中提取上行光载波，加载2.5Gbit/s上行基带数据信号。采用光学倍频技术降低了毫米波生成成本，提高了系统的实用性。