根据菲涅耳衍射积分，研究了拉盖尔高斯光束经过单缝衍射后的光强分布，发现拉盖尔高斯光束经过单缝后衍射条纹会出现空心和发生弯曲，并与实验结果进行了比较。研究了拉盖尔高斯光束经过单缝后的螺旋谱，发现单缝的存在会使螺旋谱展宽。给出了拉盖尔高斯光束经过单缝衍射后的相位分布。研究结果可用于涡旋光束拓扑电荷数的测量。

为了消除光模块在通信时的噪声、抖动等不利影响，提高光通信质量，提出了一种电路补偿改善方法。该方法通过建立激光器模型，分析了光模块中激光器寄生参数的来源及影响，探讨了补偿原理和具体电路设计方法，并通过实验对该理论进行了验证，总结出补偿电路的一般设计步骤。

硫系玻璃与石英玻璃相比具有折射率高（2.0～3.5）、声子能量低(小于350 cm-1)、优良的中远红外透过性能、较宽的组分可调等特性。近年来，硫系玻璃光子晶体光纤作为一种新型中红外光子晶体光纤备受关注。回顾了硫系玻璃光子晶体光纤研究历程，从玻璃组成选择、光纤制备与损耗的降低、传输特性和结构设计、色散特性及应用等方面总结了硫系光子晶体光纤的研究现况，并对其发展前景进行了展望。

受激布里渊散射(SBS)是光纤中一种非常重要的非线性效应，并且其阈值较低，在光纤中极易产生，造成光纤系统中作为信号载体的入射光的能量损耗，并且其后向散射光有可能对光源造成损害，从而限制进入光纤功率及系统的传输距离。从受激布里渊散射的基本原理出发，分析讨论了受激布里渊散射阈值与光源调制频率、光源线宽、光纤长度及损耗系数的关系。设计并搭建了实验系统，实际测量得到了19.5 km的G.653光纤受激布里渊散射阈值，实验结果与理论计算吻合。

提出了一种近零色散平坦微结构光纤(MF)。运用有限元法(FEM)，研究了空气孔直径和间隔对光纤色散特性的影响。通过控制空气孔间距和孔直径，可以实现宽波段内的低平色散传输和大的模场面积。当空气孔直径d=0.73 μm，空气孔间距Λ=2.2 μm时，在1.22～1.80 μm约600 nm的波长范围内，光纤的色散系数D的值仅介于±1 ps/(nm·km)之间，且有三个零色散波长1.26，1.51和1.76 μm；当d=0.73 μm，Λ=2.3 μm时，在1.20～1.65 μm约400 nm的波长范围内，D的值仅介于-2～4 ps/(nm·km)之间，且有一个零色散波长1.24 μm等。

在遥感数据处理研究中，高维高光谱数据的冗余信息和噪声严重影响高光谱数据的分类精度，针对此问题提出基于互信息波段选择和经验模态分解的高精度高光谱数据分类算法(MI-EMD-SVM)。分别采用基于互信息波段选择方法和经验模态分解实现对高光谱数据的冗余信息处理和特征提取，并获得处理后的高光谱数据X″。采用支持向量机分类算法对处理后的高光谱数据X″进行分类实验。仿真实验结果证实MI-EMD-SVM算法不仅提高高光谱数据分类精度，同时还减少支持向量数目，提高高光谱数据分类速度。

为了实现对高精度星敏感器的地面标定，设计了一种大视场静态星模拟器，其星间角距精度要求优于20″。采用星点分划板作为核心显示器件来模拟星图，通过设计大视场小畸变光学系统使模拟星图成平行光出射，在星敏感器入瞳位置产生星图。为保证星点板的星图模拟精度，提出了一种星点位置的修正方法。实验结果表明，经过星点位置修正后的静态星模拟器可以给出星间角距精度优于12″的模拟星图，该模拟器可用于高精度星敏感器的地面标定。

激光测量技术具有高分辨率、快速、非接触和数字化的特点，其应用日益广泛。基于激光测量的散乱点云，研究测量点云的数据处理方法。在分析通常的数据处理流程与方法的基础上，重点研究了如何应用数据的虚拟切割技术和测量点云的虚拟投影技术。点云虚拟切割技术主要包括径向/轴向切割技术、柱面切割技术与指定切割半径处的轴向截面切割技术。点云虚拟投影技术主要包括规则特征投影技术和轴向旋转投影技术。基于点云的虚拟投影，阐述了零件的参数提取策略。通过基于激光测量的零件数字化检测的实践表明所提出的点云数据处理方法与策略是行之有效的。

讨论了化学激光器产生激光的粒子数反转条件，给出了化学激光器反转粒子数浓度差随J值的变化情况。指出对于某一振动态存在截止波长量子数J0和最大光谱跃迁量子数Jm。通过化学激光器增益系数与光腔静温T和下上能级粒子数质量分数比Nx关系仿真计算分析，提出结合激光器光谱测量结果计算J0、Jm与光腔静温T和下上能级粒子数质量分数比Nx变化关系交点以实现化学激光器运转状态诊断的方法。结合实际HF化学激光器的光谱测试结果，给出了化学激光器光腔静温和下上能级粒子质量分数比。

光纤同带级联抽运的特点是以高亮度激光作为抽运光，且抽运光与激光的波长比较接近，处于激活离子的同一能带内。它最大的优点是在光纤高功率放大时量子亏损小，可以较好地减小热效应的影响，同时能使用较短的光纤来避免非线性效应的发生。针对同带级联抽运技术在高功率光纤中的重要性，简单综述了国外掺镱、掺铒、掺铥、掺钬光纤同带级联抽运的实验研究。给出了掺镱光纤同带级联抽运的其他优点，如抑制大模场面积光纤的高阶模式增益以及减少铝硅酸盐掺镱光纤中的光子暗化影响,这些优点都有助于光纤高功率的放大。讨论了掺镱同带级联抽运技术在高功率双包层光纤激光中面临的主要问题及解决方法。

利用大功率CO2激光器在45钢表面激光熔覆制备Ni基WC/Cr3C2涂层。使用电子探针（EPMA）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和M352电化学测试系统对熔覆层成分、物相组成、显微组织和耐蚀性进行研究。结果表明，Ni基WC/Cr3C2熔覆层表面光亮无裂纹，润湿性和脱渣性良好。熔覆层主要由Cr2Ni3、γ-（Fe，Ni）、Ni17W3、Fe0.64Ni0.36、WC、Cr7C3和CrSi2等物相组成。熔覆层底部为发达的树枝晶，树枝晶和枝晶间都含有大量的Fe元素；中部为γ-（Fe，Ni）基体上分布着大量长条状碳化物Cr7C3以及少量零散分布的菊花状硅化物CrSi2等强化相；顶部组织与中部相似，但晶粒更加细小致密。Ni基WC/Cr3C2熔覆层自腐蚀电位为-395.9 mV，自腐蚀电流密度为2.75 μA/cm2，耐蚀性较Ni基WC涂层明显提高。

利用ANSYS有限元热分析软件对光抽运垂直外腔面发射激光器(OPS-VECSEL)内部的热场分布和热矢量分布进行了模拟，对比分析了两种散热结构的散热性能，讨论了抽运光斑的参量和金刚石散热片厚度对器件热特性的影响。模拟分析表明：在抽运功率密度较大时，与单面键合金刚石散热片结构相比，双金刚石散热片结构的OPS-VECSEL温升较低，引起的谐振波长差较小，热量向芯片上下两侧散失有利于器件的散热，并且随着抽运功率密度的增大，双散热片结构的散热优势就越明显；当上部金刚石散热片的厚度为500 μm、下部金刚石散热片的厚度在300～500 μm时可以实现很好的散热效果。

在高功率激光装置的预放系统中，高增益放大单元提供超过106的增益倍数，极易形成自激振荡，降低光束放大倍数、破坏光学元件。基于高功率固体激光系统自激起振的主要判据，通过分析钕玻璃高增益系统损耗与增益的大小，研究了神光Ⅲ原型装置高增益放大单元的自激振荡问题。分析了系统可能存在的自激振荡腔，指出系统可能存在3个起振的振荡腔。通过采取钕玻璃端面引入倾角、适当的光路调节、加隔离和电光开关等方法，在一定程度上抑制了自激振荡，进行了相应的实验验证，实验结果表明通过上述措施基本消除了自激光问题。

研究了大功率单CO2激光切割机和小功率双CO2激光切割机的切割原理，分析了在用这两种形式的激光切割机切割非金属材料木质模切板时，激光功率、切割速度与切割深度、切割的缝形缝宽之间的关系。试验结果表明，用中小功率双CO2激光切割机切割非金属木质板材，无论是设备的制造成本、运行成本，还是切割的精度和缝形缝宽，同用大功率单CO2激光头切割机相比有很多优势。

报道了结合频分复用技术来提高荧光共焦生物显微探测系统探测能力的实现原理和方法。通过对双路激发光信号的载频调制，将激发光聚焦到生物样品上产生荧光信号，再通过傅里叶变换、滤波和解调制过程，最后将两路荧光信号强度随时间变化曲线进行还原。实验搭建了紫外波段激励光源的双频复用荧光共焦显微成像系统，并成功探测到了鼠神经海马细胞样品发出的双点荧光信号。频分复用共焦显微成像系统能够多通道、实时、快速地探测生物细胞荧光信号，并具有较高的时间和空间分辨率。

由于KDP（KH2PO4）晶体硬度低的特性，在利用单点金刚石切削技术对其进行加工的过程中，所使用的真空吸盘夹具会在其加工表面产生周期性波纹。周期性波纹在强激光非线性效应的作用下，不但会严重影响输出光束的质量，甚至还会破坏光学元件。因此，利用功率谱密度检测KDP晶体的加工表面，分析误差源，并指导加工工艺的改进。最后得出结论：在利用单点金刚石切削技术加工KDP晶体时，应根据不同的加工方式选择不同形状的真空吸槽作为夹具，尽量避免在垂直切削方向上使用真空吸槽吸附晶体，以减小吸槽的吸附力对晶体加工表面的影响。

甚高精度星敏感器是目前精度最高的姿态敏感器。结合星敏感器系统探测要求计算出光学系统参数，在Code V平台上实现了具有良好像质的大相对孔径星敏感器光学系统。系统焦距为90 mm，相对孔径为1/1.5，视场角为7°，光谱范围为0.45～0.85 μm 。系统中高次非球面的使用提高了像质，满足了对弥散斑、能量集中度、畸变、垂轴色差等像差的特殊要求。光学系统总长仅为90.36 mm,符合实际工程小型化、轻量化的需求。同时，光学系统在要求温度范围内性能稳定，消热差和抗离焦效果良好。

微环谐振腔以其功能多样、结构简洁、集成度高等特点已经成为当前的研究热点。采用多环结构形成的滤波器能够实现在通带内比单环谐振滤波器更为陡峭的滚降、更平坦的峰顶和更好的抑制阻带。利用信号流程图法(SFG)推导了串联耦合和并联耦合两种形式的多环谐振滤波器的系统传递函数公式。在串联结构中，滤波器的输出特性主要受到耦合系数和损耗的影响; 在并联结构中，通过优化环间距，从而使下载端输出光谱达到比较好的形状。

有机电致发光器件（OLED）因具有较多的优点，在显示领域有着光明的前景，其最大的优越性在于能够实现柔性显示，制作成柔性有机电致发光二极管（FOLED）。OLED对水蒸气和氧气非常敏感，渗透进入器件内部的水蒸气和氧气是影响OLED寿命的主要因素，因此，封装技术对器件非常重要。对现有的主要的FOLED衬底材料和封装方法进行了总结，分析各种衬底材料和封装方法的优缺点。阐述了最新研究工作中柔性衬底的选择和新型封装方法的进展。

潜在指印的显现是物证检验技术中的关键问题之一，而紫外(UV)照相技术是显现潜在指印等隐性痕迹物证的重要技术手段。采用266 nm紫外固体激光器为激发光源，利用人体指印固有物质成分对紫外光具有特殊的吸收、反射、散射及荧光特性，减弱或消除指印背景上的图案和其他细节干扰，增加指印纹线与背景的亮度反差，显出或增强潜在指印。通过紫外反射照相及紫外固有荧光照相技术，分别实现了对彩色杂志纸张、玻璃、电话背面、木纹桌面油漆面4种非渗透性物证检材及牛皮纸信封、便签纸2种渗透性物证检材表面遗留的新鲜及陈旧潜在指印的无损检测显现，并具有鉴定价值。

对卫星激光通信近10年来的发展状况进行综合阐述，重点介绍了卫星激光通信的在轨实验现状和未来发展趋势。通过对已经取得成功的在轨激光通信实验进行综合分析，指出当前卫星之间的激光通信已发展到接近成熟的第二代，即将进入推广应用阶段。定性分析了大气对上下行激光链路影响的差异，指出上行激光链路稳定性差的原因，明确今后星地激光通信的发展方向是自适应光学天线与多光束通信的结合。总结出卫星光网络演化进程，介绍了对卫星光网络体系结构的研究成果。分析指出卫星光网络在经历近10年低谷期之后，伴随着第二代卫星激光通信终端的成熟，已经初步具备了硬件基础。系统介绍一种中低轨卫星联合构建的双层卫星光网络的结构和网络性能，进而指出其扩展应用，为我国在空间光网络领域的发展提供思路和参考。

为了检测在不同湿度条件下西洋参品质的变化，根据分子结构改变引起荧光光谱变化的原理，对西洋参的活性成分进行在体检测。选用中心波长为254 nm的紫外光源激发西洋参检品发射荧光，利用基于可调液晶滤光器的光谱成像装置获取检品420～680 nm之间的连续荧光光谱图像。采用帧差法提取光谱立方体的有效区域并绘制特征光谱图。对存放于不同湿度条件下的三份西洋参检品连续检测，并绘制归一化特征光谱图。特征光谱图显示不同湿度对西洋参的影响趋势一样。利用饮片与对照品的加权欧氏距离反映西洋参的变化规律，湿度越大距离变化越快。检测结果反映出在不同湿度条件下西洋参活性成分随存放时间的变化，而且这种变化是不可逆的。

通过对白色条带的浅粉红色翡翠进行X射线荧光（XRF）光谱、拉曼光谱和紫外可见光（UV-VIS）吸收光谱的测试分析，得出其属于硬玉型翡翠，特征拉曼位移有377，700和1039 cm-1，分别是由Si-O的不对称弯曲振动、对称弯曲振动和对称伸缩振动引起的；粉色调的产生与硬玉晶体结构中［MO6］八面体中心位置的Mn3+有关，产生的吸收峰值位于520 nm宽吸收带；浅粉红色翡翠中还可能存在着微量的致色离子Fe3+，Mn2+和Cr3+，并对它们产生的吸收峰也进行了指派。

为了提高皮肤荧光光谱的收集效率，对用于皮肤组织荧光光谱检测的光纤探头设计进行了重点研究。通过建立人体皮肤组织光学模型，并利用Monte Carlo方法模拟光在光纤探头及皮肤组织中的传播过程，研究光纤数量、光纤芯径、数值孔径、入射光纤与收集光纤近边缘距离、光纤探头与皮肤的距离等光纤探头各特性参数对荧光光谱检测的影响；设计、制作了一种光纤探头，应用于人体皮肤晚期糖基化终末(AGE)产物荧光光谱检测中，分析检测效果，并进行模拟与实验的对比研究。结果表明，较之于常规光纤探头，根据Monte Carlo模拟进行设计的光纤探头，荧光光谱检测性能有明显改进，且模拟与实验结果有一致的变化趋势，验证了通过Monte Carlo模拟进行光纤探头设计的可行性。光纤探头特性参数对皮肤荧光光谱检测有着显著影响，针对不同检测目的，设计特定的光纤探头，能够改善基于荧光光谱检测的医疗设备的性能。

利用吸收光谱和光致发光(PL)光谱研究了氢化物气相外延(HVPE)法生长的GaN厚膜材料发光特性。研究发现当激发脉冲光源的重复频率较低时，PL光谱中仅能观察到带边发光峰，当重复频率增加时，PL光谱中不仅出现带边发光峰，还可观察到蓝带发光峰和黄带发光峰；随着光源重复频率的增加，带边发光峰与黄带发光峰、蓝带发光峰的光强之比也随着增大。分析认为蓝带发光起源于材料中碳杂质缺陷而黄带发光可能与位错等结构缺陷有关。

考虑到nip型[ITO/a-Si(n)/a-Si(i)/a-Si(p)/Al]非晶硅光伏电池的各膜层厚度、掺杂浓度等因素，对非晶硅光伏电池的转换效率、填充因子、开路电压等性能参数进行了数值分析与讨论。结果表明,随p型层厚度的增加，光伏电池的短路电流密度、转换效率、开路电压值都有所增加。当本征层的厚度增加时，短波段内的光谱响应变差、内量子效率下降。当n型层厚度为5 nm，本征层厚度为5 nm，p型层厚度为10 μm，受主掺杂浓度为2.5×1019 cm-3，施主掺杂浓度为1.5×1016 cm-3时，转换效率可达9.728%。