介绍了聚合物太阳电池的一般原理、性能表征，以及聚合物/量子点太阳电池结构，重点列举了有机及无机量子点在聚合物太阳电池中的应用，最后提出了改善聚合物/量子点太阳电池效率的方法。

随着电子芯片发展的高度集成化，散热问题日益凸显，芯片微通道散热器以其优越的散热性能而被广泛应用。文章从影响微通道散热器性能的主要因素，即流动工质、微通道结构、制作材料三个方面对最新研究成果进行综述。通过对各种研究结果的分析，发现一些常规槽道中被忽略的因素，如槽道宽高比、进出口效应、表面粗糙度、槽道孔隙率等会对芯片微通道散热器的换热性能产生较大的影响。同时指出了目前研究工作中存在的不足，展望了芯片冷却用微通道散热器的发展前景，并提出了新的研究思路。

针对基于集成封装发光二级管(COB LED)的半导体照明光源，研究了引流孔的形状、尺寸和位置等对基于烟囱效应的散热器的散热特性的影响。CFD仿真模拟表明，对于50W热功率的COB LED散热结构，在导热板上形成两个面积为15cm2、以光源中心对称的矩形引流孔，可在保持COB LED最高温度小于52℃的条件下，将基于烟囱效应的散热器的重量进一步降低15%。实验结果与模拟结果基本一致。

对采用MOCVD生长的AlGaN pin结构上制备的背照日盲型3×3 AlGaN串联紫外探测器进行了光电性能的研究。室温下单元探测器的峰值响应在278nm为0.03A/W。串联器件的正向开启电压随器件个数增加而增大，串联特性使得其暗电流较小，光生电压随器件个数的增加呈线性变化，串联器件在氙灯照射下能达到近15V的光生电压。文中还对I-V测试采样中存在的零点漂移做了分析，试给出从实验结果计算反向饱和电流密度的方法。

为了研究光电材料CdS在有机白光器件中增加电子注入的特性，将结构为ITO/NPB/Rubrene/NPB/DPVBi/Alq3/LiF/Al的白光器件，不插入CdS薄层或将CdS薄层分别插入到NPB和ITO之间以及Alq3和LiF之间或同时将CdS薄层插入到它们之间，制作了四个元器件。通过研究得出，在Alq3和LiF之间插入CdS薄层的器件，在同等条件下性能较好。性能的改善来自于CdS薄层的引入使器件电子注入增加，激子形成的数量和比率也获得了相应的提高，从而提高了器件的亮度和效率。

介绍了一种能够全面表征半导体二极管器件的电学特性的方法,此方法结合半导体二极管的正向交流特性和直流特性，称之为正向交流小信号法。利用该方法深入地研究和对比分析了GaN基和GaAs基半导体激光器的电学特性，包括表观电容、串联电阻和理想因子。实验结果表明，对于GaN基和GaAs基半导体激光器，其开始发光的过程同步于其电容由正转变为负的过程。进一步实验结果表明，GaN基半导体激光器比GaAs基半导体激光器具有更大的串联电阻和更大的理想因子。这是由于GaN基激光器的器件工艺不够完善以及外延生长的GaN材料具有很大的位错密度。该研究为提高和改善GaN基激光器的性能提供了必要的依据以及理论指导。

针对光探测器在倒装焊过程中频响性能恶化的问题，建立等效电路模型分析出其原因，并通过优化倒装焊工艺条件予以有效解决。该电路模型包括探测器芯片、过渡热沉和倒装焊环节三个部分。基于倒装焊后探测器的S11参数和频响曲线提取出倒装焊环节特征参数，确认焊点接触电阻过大是引起探测器频响下降的主要原因。通过优化倒装焊工艺条件，有效减小了焊点接触电阻，基本消除了倒装焊对探测器频响特性的影响。

针对一种喇曼型声表面波声光器件的设计需求，设计制作出一种能够满足喇曼-奈斯衍射要求的、低损耗、高Q值声表面波谐振器。利用耦合模(COM)理论仿真谐振器的性能，建立谐振器的COM模型，求解COM方程，提取出COM参数。利用COM软件仿真设计谐振器的结构参数，设计的谐振器中心频率为78.028MHz，Q值为10428，插入损耗为-6.153dB。利用微加工技术加工制作出声表面波谐振器，用矢量网络分析仪对其性能进行测试，得到谐振器实际中心频率为78.34MHz，插入损耗为-11.273dB，Q值为6465.7，该谐振器能够满足喇曼型声表面波声光器件的应用需求。

提出了一种内嵌光纤Bragg光栅(FBG)对的Sagnac环结构双波长掺铒光纤(EDF)环形激光器。对内嵌FBG对的Sagnac环的滤波特性进行了理论分析，实验获得了输出波长分别为1554.92nm和1555.2nm的稳定双波长光纤激光，边模抑制比约为65dB，功率稳定性优于0.2dB，波长稳定性优于0.02nm。

使用新型透镜提高LED取光效率是LED封装的研究热点之一。以亚毫米级阵列式微型透镜封装5630TOP LED为研究对象，利用光学仿真软件TracePro，考察了不同尺寸的阵列式圆锥透镜、半椭球透镜和半圆球透镜对LED取光效率的影响。仿真实验结果表明在优化条件下，5630 TOP LED的取光效率可提高10.7%，光分布均匀。该仿真结果对下一步亚毫米级阵列式透镜的设计与制造有实际指导意义。

半导体激光器随着输出功率的提高在各领域的应用日益广泛，但芯片温度升高引起的功率饱和问题仍然是目前研究的重点之一。利用ANSYS软件对工作波长为808nm的单芯片半导体激光器的芯片有源区温度与封装热沉尺寸的关系进行了稳态热分析，模拟得出不同热沉参数条件下封装激光器芯片有源区温度的变化曲线，并提出一种散热较好的结构方案。

采用模压成型和真空压力浸渗工艺制备了高体积分数SiC增强Al基复合材料(AlSiC)。物相和显微结构研究结果表明，此种方法制备的AlSiC复合材料，组织致密且大小两种粒径的SiC颗粒均匀分布于Al基质中，界面结合强度高; SiC增强颗粒与Al基质界面反应控制良好，未出现Al4C3等脆性相。在此基础上，研究了基体金属、粘结剂用量、粗细SiC颗粒比例对复合材料热导率的影响。结果表明，以1A90高纯铝为基体的复合材料的热导率高于以6061铝合金为基体的复合材料的热导率; 粘结剂用量减少时，复合材料热导率提高; 当SiC体积分数一定时，AlSiC复合材料的热导率随增强体中粗颗粒SiC比例增大而增大。

传统的电荷耦合器件(CCD)处于强光环境时，会产生光晕现象; 纵向溢出漏结构的出现，满足了CCD在强光环境下的使用要求。通过对CCD的纵向溢出漏结构及其电势进行分析，发现抗晕势垒是纵向溢出漏结构能否实现抗晕功能的关键，决定了抗晕能力的强弱，而抗晕势垒受p阱注入剂量、埋沟注入剂量的影响。通过工艺仿真，确定了纵向溢出漏结构的p阱、埋沟工艺条件，根据仿真结果制造的纵向抗晕CCD抗晕能力大于100倍。

通过简单的水热法制备了ZnO纳米棒，然后成功地在ZnO纳米棒上修饰了一层SnS壳层，形成了ZnO/SnS核壳结构纳米棒。利用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对上述核壳结构进行了表征。结果表明制备的ZnO纳米棒直径在20~200nm，长度达1μm，随着SnS壳层修饰时间的增加壳层厚度逐渐增加。PL分析表明，当SnS壳层厚度很薄时，由于ZnO纳米棒表面态得到了修复，ZnO纳米棒的PL强度得到了很好的提升; 但当SnS壳层厚度达到一定程度后，该核壳结构会形成一种Ⅱ型能带排列，这样该核壳结构的PL强度反而会被降低。

基于氧等离子体活化的硅硅直接键合是一种新型的低温直接键合技术。为了优化工艺参数，得到高质量的键合硅片，选用正交试验法，研究了氧等离子体活化时间、活化功率、氧气流量三个重要的工艺参数对键合的影响，并采用键合率评估键合质量。研究结果表明，活化功率对键合率的影响最大，氧气流量次之，活化时间对结果影响最小，据此结论，在上述工艺中需重点关注活化功率和氧气流量的参数选择。

采用成本低廉的连续离子层沉积法通过在n型Si衬底上沉积γ相的多晶结构的CuI薄膜而制备了CuI/n-Si异质结。并通过测试其光照下的I-V、C-V特性对其光电特性、载流子输运特性及导电机理进行了研究。研究表明CuI/n-Si异质结存在良好的整流特性，由于在CuI/n-Si异质结界面处的导带补偿与价带补偿相差较大，在正向电压、无光照下，导电机理为空间电荷限制电流导电，此时空穴电流主导; 在光照下，异质结表现出良好的光电响应，因此可以广泛应用在光电探测和太阳电池等领域。

利用特征矩阵的方法，推导出TE波在一维光子晶体中光场的分布公式，研究了一维圆柱光子晶体波导内部各模式光的场分布特征。禁带中各模式的光场随传播深度的增加而迅速衰减。导带中各模式的光场不随传播深度的增加而衰减。这些特征的获得深化了对一维圆柱光子晶体波导中模式禁带和导带的形成的认识。

为了分析热管简化模型的准确性，采用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件Fluent对热管的等效导热系数进行了模拟，在导热系数的三种设定方式下，将简化模型热阻的模拟值与实验值进行了对比，结果表明各向异性模型比各向同性模型具有更高的精度。蒸发段和冷凝段的长度是影响模拟精度的主要因素，当蒸发段和冷凝段长度增大时，简化模型非传热方向上的导热热阻减小，适当减小该方向上的导热系数能更准确地模拟真实热管。

对比研究了SiO2、聚酰亚胺薄膜、SiNx/旋涂玻璃(SOG)复合材料等钝化材料对倒装焊深紫外LED器件抑制漏电流恶化、改善器件可靠性的作用。实际测试结果表明，未钝化和采用SiO2、聚酰亚胺、SiNx/SOG复合钝化膜后，倒装焊紫外LED短路漏电比例分别为100%、100%、55%和18%，采用聚酰亚胺和SiNx/SOG复合钝化膜的器件点亮1000h后光衰分别为67%和20%。分析表明，SiNx与SOG结合使用有效降低了表面电荷复合几率并改善了倒装焊短路问题; SOG还进一步降低了表面的粗糙度，改善了由于AlGaN外延表面上的深凹槽结构引起的器件漏电及倒装焊金属溢流的短路，从而大大提高了可靠性。

采用直流磁控溅射的方法在普通玻璃上制备了低价的氧化钒薄膜，在氧气和氩气混合气氛中，对所制备的薄膜进行不同时间的热处理，得到具有相变特性的VO2薄膜。分别利用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(SEM)分析了薄膜的组分、结晶结构和表面形貌，利用四探针法测试了薄膜的电阻。结果表明: 热处理前的氧化钒薄膜主要成分为V2O3，经过热氧化处理后，低价的氧化钒被氧化，薄膜中VO2含量增加，薄膜发生金属-半导体相变，其中450℃、2h为最佳处理参数，其电阻相变幅度超过2个数量级，薄膜的相变温度仅为30℃。

利用传输矩阵理论，研究了含负折射率材料一维光子晶体异质结构的吸收特性。发现光子晶体异质结构某些带隙内出现单向吸收峰。结果表明异质结构带隙内单向吸收峰的频率范围由构成异质结构的两个光子晶体各自的能带结构决定。另外发现异质结构在带隙单向吸收带内的吸收普遍高于其在通带内的吸收。该研究结果可用于制造单向吸收光学器件和提高光子晶体对光波的吸收。

利用扫描电镜观察了不同电压强度、腐蚀液浓度条件下制备的用于二维光子晶体的多孔硅的微观形貌。研究表明在恒压供电模式下更有利于硅基二维光子晶体的制备; 随着腐蚀电压强度的增长，孔径和孔深都呈现增长的趋势，增长的幅度逐渐减小，腐蚀效率比的增长幅度也有逐渐变小的趋势; 随着腐蚀溶液浓度的减小，腐蚀速率在降低，但腐蚀效率比在增大，虽然多孔硅的生长速度变慢，但是多孔硅的质量更好。

利用谐振腔模型，研究了单负超材料构造的多层结构中的表面态的物理机制。发现当满足谐振条件时，在多层结构中将产生表面态，该谐振条件取决于谐振腔内的相位变化。基于上述理论，以单负超材料构造的6层结构为例，分析了该结构的表面态的产生条件和分布情况。该研究为设计含奇特电磁局域特性和隧穿特性的超材料设备提供了有效的途径。

对一维完整单原子链的晶格振动、加入杂质原子后的晶格振动与局域振动模的分布情况以及在自由边界条件下的晶格振动进行了研究。首先介绍了在完整晶格情况下的晶格振动，对一维单原子链进行讨论，并给出明晰的晶格振动图像。然后对完整晶格进行掺杂处理，详细讨论了杂质原子对一维单原子链的晶格振动的影响和杂质所引起的局域振动情况。最后对自由边界条件下一维单原子链的晶格振动进行了讨论。

光突发交换技术是最具发展潜力的光交换技术之一，而减少突发丢失是其首要问题。传统的静态路由机制不能随着网络负载的变化而更改路由，不能有效应对动态业务。为此，在研究现有动态负载平衡路由机制的基础上，提出了一种基于蚁群探测的路由机制。蚁群根据节点出度链路上的负载变化选择下一跳节点，当转发到目的节点时收集蚁群探测到的所有备选路径，然后根据备选路径中记录的链路负载选择可使丢包最小的路径，通过选择更加合理的路由，达到减少突发丢失率的目的。仿真结果表明，与其他算法相比，所提出的机制表现出比较好的性能，有效降低至少15%突发丢失率。

针对模式复用技术的特点，设计了一种用于模式复用的四模光纤。通过分析不同Δn(纤芯与包层的折射率差)值与少模光纤有效面积、有效折射率、微弯损耗以及色散之间的关系，确定合适的Δn值为0.96%。仿真分析了该少模光纤的模式特性，给出了光纤的主要参数，并与已有文献的相关参数进行了比较。结果表明: 所设计四种模式的光纤的有效面积达120μm2以上，损耗小于0.2dB/km，其他各项参数较好，是一种适合模式复用技术应用的少模光纤。

采用0.35μm CMOS工艺设计并实现了一种新的应用于1.25Gb/s光纤通信接收机的高灵敏度、宽动态范围跨阻放大器电路。引入电流注入技术提高输入管跨导、优化噪声性能、提高灵敏度。自带直流反馈实现直流消除功能，同时采用自动增益控制机制，提高动态范围。仿真结果表明，该电路具有82.02dBΩ的跨阻增益、872.7MHz的带宽、23.74kHz的低频截止频率，输入等效噪声电流为4.08pA/Hz，最大输入光信号为+3dBm(2mA)，在3.3V的电源电压下，芯片功耗为43.4mW。

进行光传输系统发展趋势和级联码理论分析与探讨之后，基于传统级联码方案，提出一种适用于光传输系统的新颖交织型级联码方案。通过仿真分析表明: 相对于传统级联码方案而言，由该新颖的交织型级联码方案所构造的级联码是一种纠错性能优良、冗余度适中、易于实现的码型。因而，这种改进的新颖交织型级联码方案更适用于光传输系统的实际应用要求。

密集波分复用(DWDM)系统中信号受多种非线性效应的影响，重点分析了受激拉曼散射(SRS)、衰减与噪声对通信质量的影响。以光纤传输方程为基础，推导接收机的最佳判决门限，结合数值仿真分析各因素对误码率的影响。结果显示相对于传输距离变化对误码率的影响，初始功率变化对其的影响更为敏感，引入系统噪声后，噪声对系统误码率的影响超过了SRS效应，成为影响通信质量的主要因素。

介绍了一种新的波分复用无源光网络(WDM-PON)监测方案，对检测过程和故障定位过程分别进行了描述，并对其相互之间的关系进行了分析。根据监测系统的基本工作原理，在VPI软件中搭建了实验仿真平台，给出了系统仿真框图和仿真计算结果。通过对反射事件、衰减事件和断纤三类事件的模拟分析，我们可以得出模拟监测方法不但可以准确检测出光纤链路中不同的光事件，而且可以得到各类事件的详细信息。

为了改善低照度环境下视频监控系统的效果，从人类的视觉系统出发，通过对人类的视觉对比度分辨率进行补偿以增强图像信息，同时以ARM11与LINUX相结合的方式，构建嵌入式监控系统，利用硬件编码有效地提高编码效率，对编码后的H264码流进行RTP打包传输。经测试系统满足实时监控，同时增强了低照度环境下的视频图像的信息。

针对目前地层层析成像算法中正演算法存在计算量大、计算速度慢的问题，以图像处理器(GPU)为核心，研究并实现了一种基于GPU平台的时域有限差分(FDTD)正演算法。CUDA是一种由NVIDIA推出的GPU通用并行计算架构，也是目前较为成熟的GPU并行运算架构。而FDTD正演算法本身在算法特性上满足并行的要求，二者的结合将极大地加速程序的计算速度。在基于标准Marmousi速度模型的正演模拟中，程序速度提升30倍，而GPU正演图像与CPU正演结果误差小于千分之一。算例表明CUDA可以大大加速目前的FDTD正演算法，并且随着GPU硬件自身的发展和计算架构的不断改进，加速效果还将进一步提升，这将有利于后续波形反演工作的进展。

基于战场环境要求的红外光学系统具有高成像质量、超轻小型化和高温度适应性的特点，针对联合变换相关器对坦克目标进行实时探测跟踪的要求，设计了一种结构紧凑、重量轻、成像质量好和环境适应性强的红外无热化摄远型物镜。针对坦克最大作战距离3km，确定了光学系统的技术参数: f=200mm，F=3，2ω=3.056°，波段8～12μm。比较了当前三种无热技术的优缺点，采用光学被动式方法。设计结果满足在-40～70℃范围内，系统的调制传递函数接近衍射极限。该摄远物镜可用于坦克观瞄镜，满足坦克目标跟踪识别的实际应用要求。

提出一种基于投影矩阵的摄像机标定新方法。该算法根据旋转矩阵的单位正交性结合Cholesky分解，由投影矩阵直接估算内参数矩阵; 然后由旋转矩阵行列式约束排除误解，获得摄像机位置和方位矩阵，并以最小化反投影残差为代价函数对估计参数实现优化。该标定方法在针孔相机模型下进行，整个过程无需求解非线性方程，简单可靠。模拟数据和真实图像实验均证明了此算法的可行性与鲁棒性。通过误差分析得出结论,随着已知空间点数量的增加和拍摄距离的减小，标定精度能进一步得到提高。

针对复杂环境下基于肤色模型的人脸检测误检率较高以及Adaboost算法对高分辨率图像时间效率低，提出了一种新的结合肤色模型和皮肤纹理特征以及Adaboost级联分类器的人脸检测方法，并改进了基于纹理刷色阶偏差法的皮肤纹理特征提取方法。该算法充分融合了肤色模型简单快捷、皮肤纹理突出的特性以及Adaboost级联分类器检测率高等优点。实验表明，该方法检测率高且有较好的鲁棒性。

针对热释电红外焦平面阵列(IRFPA)的成像特点，基于虚拟仪器技术，利用Labview软件平台，采用PCI-6115采集卡构造了PC-DAQ热释电IRFPA图像采集系统。利用外部驱动电路产生的驱动信号作为采集系统的控制信号，控制采集的起止以及采集的时钟。采集同步信号作为判别信号，判断热释电IRFPA的亮、暗场以便差分处理。详细叙述了图像采集系统的构成，硬件、软件设计以及程序面板的操作。并对实验室研制的热释电ROIC输出信号及热释电IRFPA图像输出进行采集实验，得到了输出信号的波形显示及图像显示，验证了图像采集的可行性。

随着自适应光学(AO)系统的发展，波前处理机(WFP)中包含了复杂的高速I/O接口和多电平标准供电，使得WFP面临严重的信号完整性(SI)挑战，若不能有效解决这些问题，系统性能将会受到严重影响。文章使用场路混合仿真方法对高速波前处理机中并行多传输线间的串扰、高速传输通道上的反射及高速串行链路上的差分信号完整性问题进行了分析与仿真。结果表明通过增大间距与增加短路防护布线可有效降低串扰，通过终端与源端共同匹配的方式可减少信号反射，差分线不平衡会增加高速链路的共模噪声，最后进行了系统级高速链路仿真与实测，传输速度达6.25Gb/s，误码率低于1×10-12，满足系统要求。

在目前图像配准算法中，相位相关法是相对比较成熟的，并且有较多的改进算法，但是随着算法的复杂度增加，相应的运算量也增加，那么在保证效果的同时实时性却无法保证。根据这一现状，提出了在FPGA中实现相位相关法配准技术。在以FPGA为主处理芯片搭建的平台上，利用光纤高速传输图像，实现并且验证了相位相关法的可行性。详细阐述了相位相关法在FPGA中实现的主要步骤。结果表明，相位相关法能在FPGA中实现，并能充分利用FPGA的并行性和资源多的优点，使得处理算法的时间缩短，可以满足实时性要求。

复杂背景的低对比度目标识别一直是目标探测跟踪的关键技术之一。针对光电混合联合变换相关器，以多小波变换为基础，应用GHM多小波对目标联合图像处理，并采用多尺度非线性方法，通过非线性函数有效地改变各尺度上的细节分量，从而改变图像对比度，达到增强目标图像的目的。对复杂背景的低对比度目标图像进行了大量计算机模拟实验和光学相关实验，结果表明，这种基于多小波图像增强算法，对复杂背景的低对比度目标能够获得明亮的相关点，提高低对比度目标的识别率。作为实例，文中给出航行中低对比度船的图像识别。

基于微波移频方法的硅材料少子寿命测量系统，使用采样电路与脉冲计数器结合的方式测量反射微波衰减信号，避免了用示波器观测衰减曲线时易受背景噪声的影响，并使测量装置的结构更加紧凑与轻便。分析了各个状态下反射微波的波形，设计了对反射微波进行信号采样比较及时钟计时的电路。实验结果表明: 实验结果与示波器观测衰减曲线的结果吻合，改进方法具有可行性。

由于光伏发电系统是通过逆变器作为桥梁与电力系统实现并网，为了保障电网安全稳定，抗孤岛检测成为光伏并网的关键技术之一。在研究现有传统被动式和主动式孤岛检测方法的基础上，根据电网稳定电压边界条件，通过设定阈值提出了基于光伏逆变输出功率扰动的复合式孤岛检测方法。结合IEEE.Std.2000-929和UL1741技术规范，阐述了该方法的工作机理、阈值整定与实现过程。仿真分析表明，该方法在逆变器输出功率与负载消耗功率匹配度较高时，能够实现快速的孤岛检测，无检测盲区和谐波污染，验证了理论方法的正确性，实现了光伏系统友好型并网。

为快速方便地获取直升机旋翼动态三维坐标，提出了一种基于编码标记点和立体视觉的旋翼动态三维测量方法，该方法首先采用平面标定法及Bouguet校正算法实现立体标定和图像校正; 其次，依据标记点形状和灰度特征，采用图像二值化和连通域标记等方法检测并定位编码标记点的中心，确定标记点像素坐标; 然后，采用邻域扫描法对编码点进行解码，得到标记点的码值，并依据码值实现左右视图中同名标记点匹配; 最后，利用投影方程求出标记点三维坐标，实现直升机旋翼动态三维测量。仿真实验结果表明该方法精度高，实际测量误差不超过0.3mm，可满足旋翼动态三维测量的要求。

基于光反射原理搭建了平板玻璃厚度测量系统，通过成像镜头将线结构激光在平板玻璃上下表面的反射光在CCD光敏面上成双线像，利用数据采集卡采集图像光强随像素的分布曲线，通过对采集信号进行小波去噪、双峰拟合得到双线像强度峰值像素差ΔN，进而计算得出玻璃厚度。测量前先利用标准玻璃板对测量系统进行标定以确定比例系数k，再对不同厚度的玻璃进行实际测量，并与千分尺的测量值比较，实验结果表明该方法测量平板玻璃厚度可行有效，系统相对误差为0.01。