脉冲激光退火技术从2074年问世以来一直被认为是一种热处理方式。皮秒范围内的超短脉冲退火可以用热模型解释。飞秒或脉宽更短的超短脉冲激光可以直接通过电子激发来实现晶格结构的改变，在低于熔点的情况下完成退火。超短脉冲激光退火属于非热模型退火，是一种新型的退火方式。主要介绍了两种退火模型的基本原理，概括了超短脉冲激光退火发展的历史和现状，并分析了其未来的研究趋势。

超材料吸收器由金属谐振腔、电介质层和金属底层平面这3部分组成。利用阻抗匹配原理或多次反射干涉理论可以定性或定量地解释超材料结构对入射的电磁波在某一共振吸收峰出现完美吸收的原因。然而，当超材料的结构参数一旦确定，就只能在特定的共振频率产生完美吸收。因此，如何调制超材料吸收器的吸收频率以及吸收强度引起了人们的广泛关注。近些年来，本课题组研究了如何实现超材料吸收器的动态调制。在此基础之上，综述几种可以有效地调制太赫兹超材料吸收的方法，包括改变中间电介质层的厚度、调节金属底层平面的电导率或在金属谐振腔的开口处添加光敏半导体材料，并对太赫兹超材料的吸收调制的发展前景进行了展望。

超短脉冲激光表面织构化具有工艺简单、加工速度快、精密微细等优点，是最具广泛应用前景的表面织构制备方法之一。利用超短脉冲激光技术可以在材料表面诱导出多种微纳结构以达到控制其摩擦性能的目的。介绍了利用超短脉冲激光表面织构化技术调控材料摩擦性能的研究进展，同时探讨了其在诸多领域的潜在应用。

机载、星载、舰载、车载等不同平台应用的战术激光**发展现状表明，尽管现有系列试验都只能在较近射程上打击火箭弹、无人机等目标，但却体现了战术激光**的实战前景。战术激光**的关键技术主要有高能脉冲或脉冲/连续复合固体激光器技术、合束技术等。激光**的发展趋势已由超高功率战略威慑转向中低功率战术应用；舰载激光**有望成为最先实战装备；天基激光**由于其具有极高的战略价值、无大气影响的绝佳的太空工作环境，以及无需太高的激光功率等优点，成为激光**研究的重要方向之一。激光**在不久的将来会成为改变现有战争形态的一种颠覆性**。

传统波前复原方法利用获取的光强信息计算波前斜率或曲率，从而进行波前重构。基于微透镜阵列结构得到的光强信息包含更多的光场信息。基于微透镜阵列结构，分析了光场的四维参数化表征以及光场中空间-空间频率信息的获取与重构。建立了光场的空间-空间频率联合分布与Wigner分布函数的对应关系。提出了基于光场信息的哈特曼相位复原方法，建立了数值计算模型，并进行了仿真。仿真结果表明，基于光强信息的光场空间-空间频率联合分布相位复原方法可有效、快速地对低阶像差进行相位复原，误差较小。该方法在光学成像系统的像差探测补偿中具有广阔的应用前景。

利用裸光纤布拉格光栅测量结构物表面应变，基于光纤层-胶结层-基体层的应变传递模型，从理论上分析了预张拉对应变传递率的影响,并通过实验进行了验证。利用预张拉光栅与未预张拉光栅同时测量了等强度梁正反两面的应变。实验中为排除黏贴长度及厚度的影响，采用LOCTITE点胶机控制滴胶量，得到应变随荷载变化的曲线，并与等强度梁理论应变值进行对比，得到应变传递率与荷载的关系曲线。结果表明，在测拉应变时，预张拉光栅的应变传递率高于未预张拉光栅的应变传递率，且两者都在96%以上；在测压应变时，预张拉光栅的应变传递率低于未预张拉光栅的应变传递率，且两者均在95%以上，与理论分析相符。这说明对测拉应变的实验，预张拉能提高应变传递率；而对测压应变的实验，预张拉会降低应变传递率。

数字脉冲间隔调制(DPIM)对缓存性能要求较高，相对于定长型调制方式存在一定的劣势。为此，提出了一种新型定长双宽数字脉冲间隔调制(FDD-DPIM)，给出其符号结构，通过仿真和实验对比分析了二进制开关键控(OOK)、DPIM、定长数字脉冲间隔调制(FDPIM)、定长数字振幅脉冲间隔调制(FDAPIM)以及双幅度定长数字脉冲间隔调制(DAFDPIM)的带宽需求、平均发射功率及差错性能。结果表明：提出的FDD-DPIM具有更高的带宽利用率和平均发射功率，同时差错性能优于DAFDPIM，在可见光通信系统中具有一定的应用前景。

解释了利用法布里-珀罗(F-P)腔实现全光时钟恢复的原理。根据啁啾光栅(CFBG)的反射特性，从理论上分析了先利用CFBG对信号进行滤波再利用F-P腔进行时钟恢复在波长选择方面的优点，即将不需要恢复时钟的波长处的信号事先通过CFBG过滤掉。由于CFBG反射谱的顶端不平坦使得进入F-P腔的信号也不平坦，近而导致时钟恢复的效果不理想，故需利用切趾技术消除CFBG的反射谱顶端的不平坦，以获得更好的恢复效果。

建立了库德式激光通信终端的几何模型，利用三维偏振态追迹算法对其偏振态传输特性进行分析，得出系统偏振态传输矩阵，建立库德式激光通信终端方位、俯仰角与其偏振消光比、相位延迟角的关系。对出射信号光的偏振态进行了数值仿真，结果表明，库德式激光通信终端出射信号光偏振态与终端方位、俯仰角有密切联系，为相干空间激光通信系统的偏振态实时控制提供了参考。

根据广义惠更斯-菲涅耳原理和交叉谱密度函数的表达式，推导出部分相干高斯-谢尔涡旋光束在大气湍流中传输时光强分布的积分形式，通过一些特殊积分处理得到完整的解析表达式，分析讨论了传输距离、湍流强度和光束自身参数等对光束光强分布的影响。结果表明：部分相干涡旋光束在大气湍流中传输时，随着传输距离的增加，光强分布逐渐由空心分布转化为高斯分布；当拓扑荷数为0时，随着传输距离的增加，光强分布一直保持高斯分布；在湍流强度不变的情况下，拓扑荷数越小，相干长度越短，束腰宽度越长，光强分布由空心分布转化为高斯分布所需要的传输距离越短。

为实现基于运动轨迹信息的动态手指姿势的识别，促进人机交互和虚拟现实交叉领域的发展,介绍了一种基于Leap Motion的三维(3D)空间内的指势关键特征点轨迹识别的方法。将Leap motion controller获取的模型化的手部信息经过手部骨架算法提取出手部骨架目标，然后，利用细化算法得到手指直线示意图，并提取指势关键特征点及运动轨迹。利用支持向量机(SVM)对3D基本动态指势进行识别和评估。实验结果表明，该方法能够在较为复杂的3D空间内，即使手部出现自遮挡的情况下，实现动态指势的识别，准确率较高，稳健性强。

为从强噪声图像中重构出原图像并减小误差，提出了一种基于梯度重权非局部平均的强噪声图像去噪算法。根据稀疏和冗余表示，基于K-SVD字典学习去噪算法可自适应从已知带噪图像中训练字典，但是字典固有的结构限制，导致强噪声图像去噪效果差。提出了基于字典学习的梯度重权非局部平均算法，该算法对图像结构赋予更紧约束，可以改善去噪性能。利用全变分法求解图像结构的梯度，给予图像边缘信息更高的权重，结合图像结构信息的相似性和稀疏性先验，求解优化后的逆问题。与传统字典去噪相比，所提出的算法对强噪声图像的去噪效果更好，并保留了细节轮廓信息，具备较好的峰值信噪比和结构相似性。

与传统字典学习算法相比，新的投影字典对学习(DPL)算法在字典学习过程中引入了投影字典，利用投影编码替代目标样本在字典上的稀疏编码，有效降低了模式识别算法的计算量，但是原始的DPL算法对遮挡和噪声干扰较为敏感。为了解决这一问题，提出了一种具有判别能力的低秩投影字典对学习(DLPL)算法，该算法在模型中增加了对字典的低秩约束并利用最小二乘估计法对标签样本投影编码的分类误差进行约束，待求字典和投影字典都具有封闭形式的解，通过交替优化方法进行快速求解。不同数据库中的实验结果表明，DLPL算法不仅可以改善字典在遮挡和噪声干扰下的性能，提高模式识别正确率，而且可有效缩短模型的训练时间和测试时间。

提出了一种融合Gabor特征和局部三值微分模式(LTDP)的人脸识别算法，并在该算法中对LTDP方法进行改进，提出了自适应阈值算子。通过Gabor滤波器对人脸图像进行滤波，提取人脸多尺度、多方向的幅值特征；针对每个幅值特征图像，运用局部Gabor自适应三值微分模式(LGATDP2)方法提取局部方向关系模式；通过模式区域直方图统计，计算信息熵权重，加权串联后得到最终的人脸描述。识别过程中，采用χ2距离对特征直方图进行相似度匹配。分别在ORL和Yale数据库中进行仿真。结果表明，LGATDP2方法具有更好的普适性，在光照变化、表情变化和噪声干扰下具有更高的稳健性。

提出了一种结合边缘混合高斯模型与帧间差分的方法,来实现红外光照突变场景下的运动目标检测。该方法通过统计阈值及图像方差的变化范围来判断光照突变情况的发生，并引入减缓因子来改进模型。实验结果表明，与传统检测方法相比，改进方法误检率更低，检测准确度更高，稳健性更强，更能有效解决智能安防监控系统中光照突变及红外模式过渡导致的误报问题。

在土层计算机断层成像(CT)图像序列中，由于分割目标的灰度值分布不一致，为目标区域的提取带来一定的难度。为解决此类问题，建立了基于结构先验的自适应分割方法。该方法通过设定初始切片的阈值，利用图像序列之间同一结构表征对象的连续性，以目标区域的面积变化作为约束条件进行递归分割，实现CT图像的自适应分割。对分割后的目标区域进行三维重构，以实现三维可视化。结果表明，该方法适用于分割目标灰度值不一致的图像序列，计算量小且能够精确地分割成千上万层图像中的目标。

为了提高图像纹理检测的效果，采用多阶环形结构量子算法。建立了量子多阶环形结构，每个量子不仅可以与自身环沟通，还可以与不同阶的环沟通，每个量子可以选择自身左右相连的两个量子作为邻居，也可以在相邻环上随机选择其他量子作为邻居，其选择相邻环或者跨环上的数量随机决定，环的优劣决定了环在多阶环中的位置，自适应选择每阶量子个体参与优化的概率。确定了量子节点信息被共享概率，包括全阶共享概率和同阶共享概率；通过幅度、符号、灰度级构成图像纹理的局部二值检测模型，邻域灰度的均方差描述纹理复杂度；并给出了算法流程。实验仿真显示，该算法检测纹理清晰，纹理连贯性较好，同时处理时间、熵值、平均梯度指标较好。

全场光学相干层析成像（FF-OCT）可对生物样本和活体生物组织实现高分辨率光学相干断层成像。FF-OCT中一个主要的问题是如何通过Hilbert变换由多幅移相干涉图获取断层图像。利用Matlab软件,使用目前几种主要的Hilbert变换，包括一维Hilbert变换及总体Hilbert变换、方向Hilbert变换、单象Hilbert变换和二象Hilbert变换等四种二维Hilbert变换进行了成像质量模拟。结果表明，二维Hilbert变换与传统的一维Hilbert变换图像相比，对比度均有10%左右的提高。

介绍了非稳定风载的功率谱，采用最小二乘法建立了光学元件的刚体位移与其镜面节点关系的线性表达式，并基于小位移假设线性化处理的方法推导出表征光学系统各光学元件刚体位移所引起像点偏移量的光学敏感度矩阵。进一步将这些线性关系式作为前处理导入望远镜结构有限元模型中，进行了频率响应分析。以不同风速和俯仰角组合共20种工况下非稳态风载的功率谱密度作为输入，得到了像点相对成像面横向偏移量的随机响应曲线。考虑主轴伺服控制系统和成像器件积分时间对像点偏移量的影响，对像点横向位移的随机响应曲线进行了修正，得出了像点随机偏移量引起的线扩散函数（LSF）和调制传递函数（MTF）衰减曲线，并计算得到20种工况下长曝光与短曝光成像时系统的斯特列尔比。结果表明，5等级风速下任意俯仰角和6、7等级风速下接近0°俯仰角的情况下光学系统的斯特列尔比大于0.8，望远镜系统可以正常工作；8等级风速任意俯仰角情况下系统的斯特列尔比都小于0.8，望远镜成像质量受到严重的影响，系统无法正常工作。

太赫兹目标散射特性是表征目标对太赫兹波散射能力的一个重要指标。搭建了束宽约100 mm的带有屏蔽舱的2.52 THz目标散射测量系统。利用该系统分别对粗糙度Ra为1.6，3.2，6.3，12.5 μm，宽为40 mm和45 mm的铝方板进行了后向散射的测量实验。通过对数据的分析以及与理论公式的对比，验证了此系统的可行性。实验结果表明，相同尺寸不同粗糙度铝板后向散射最大值变化很小，随着粗糙度增大，后向散射从高点下降，斜率有增大趋势。

为了消除投影仪伽马非线性对相位波动误差的影响，提出了基于八步相移法的伽马非线性误差消除方法。对相位解析表达式进行了数学分析和推导，建立了相位与投影仪伽马值的数学模型，针对投影仪的四阶以内的伽马非线性误差，相位求解表达式消除了伽马非线性系数，消除了伽马非线性对相位的影响。实验结果表明,该方法能有效降低由伽马非线性引起的相位波动误差，相位误差的标准偏差降低为原来的8.3%，标准方差降低为原来的20.5%。该方法简单可靠，不受环境光和系统参数的影响，具有很好的通用性。

以斜率检测的面形重构算法为基础，结合导轨指向误差的实验标定结果，分析了导轨指向误差来源对实际检测结果的影响，并对理论分析进行了数值仿真与补偿。结果表明，基于扫描哈特曼原理的波前检测技术对高频误差不敏感；通过拟合低频误差可提高波前检测精度。该研究结果对波前检测技术的工程应用具有重要指导意义。

为了提升反向条纹测量系统的精度，提出了利用三频时间相位补偿算法来改善投影机-相机测量系统非线性误差的测量方法。在测试物体上投影两套具有特定相位偏移的结构光条纹，基于三频时间相位展开方法获得展开相位。具有特定相位偏移的两套条纹测量得到的系统非线性相位误差具有大小相等、符号相反的特性，因此可以通过简单的算术计算来消除或减弱系统的非线性影响，从而提升测量精度。设计了模拟仿真和实物对比实验对所提方法进行验证，实验得到的相位标准差分别为6.6122×10-4 rad和0.0087 rad。实验结果表明，所提方法使反向条纹测量的精度有了大幅改进，验证了该方法的有效性。

光学元件的亚表面损伤指的是在加工过程中产生的划痕和裂纹等。在激光的照射下，亚表面损伤会使光场发生变化，并且随着激光照射时间的增加，裂纹会越来越大，产生散射，最终影响光束的能量集中度。基于全内反射法测量亚表面损伤的原理提出了一种新的估计损伤深度的方法。入射光波和出射光波在样品表面下方叠加形成驻波，入射光的偏振态以及入射的角度会影响样品内部的光强分布。通过分析亚表面损伤点的光强度和入射角之间的关系，能够由入射角的改变量来估算亚表面损伤的深度。

采用光纤脉冲激光器对化学气相沉积金刚石薄膜进行了锥形微孔阵列加工，研究了激光扫描速度、扫描次数和脉冲宽度等参数对微孔形状和尺寸的影响规律。研究发现，激光扫描速度对微孔尺寸的影响不明显。而激光扫描次数对微孔出口直径影响明显。随着激光脉宽的增加，微孔深度和出口直径均增加，但微孔锥度减小。

研究了使用Nd∶YAG激光切割牌号为GH3128的高温合金钢过程中的工艺参数。采用正交法进行了20次试验。研究了影响激光切割质量的因素，包括氧气气压、离焦量、加工速度、输入电流、脉宽、频率及误差项。观测切割后的挂渣厚度、切缝宽度，并得到综合评价结果；采用直观分析法分析了各个工艺参数对切割质量的影响程度，得到最优工艺参数，并根据最优工艺参数进行验证试验。采用方差分析法分析了各个因素之间的交互作用及区组间差异，并研究交互作用及区组间差异对切割质量的影响。结果表明，正交法可以优化挂渣厚度和综合评价，但对切缝宽度无优化作用。

采用激光选区熔化技术成形S-04钢试样，研究了热处理前后成形试样的显微组织及力学性能。结果表明，成形试样的致密度最高可达99.791%，热处理前后试样均由α′马氏体和少量γ残余奥氏体构成；热处理前试样具有激光选区熔化技术特有的多层堆积特征，热处理后该特征消失且试样物相主要为束状马氏体; 热处理后试样的室温力学性能优于热处理前试样。

设计了适用于靶场静爆实验现场的标定设备，研究了基于遗传模拟退火的高速相机标定方法，采用设计的标定设备开展了双目高速相机内外参数标定实验。根据实验采集的圆形人工标志位置参数，分别采用基于遗传模拟退火的标定方法和Tsai两步标定法对双目高速相机参数进行标定，并利用标定结果分别还原视野内位置已知点的空间坐标。将还原的空间坐标与实际测量坐标进行对比，可以发现基于遗传模拟退火的标定法还原的空间坐标最大偏差为0.0082 m，优于Tsai两步法得到的最大偏差(0.0201 m)，提出的方法提高了高速相机的标定精度，对提高破片速度测量精度具有重要意义。

为探讨He-Ne激光对增强UV-B辐射造成的小麦“翘根”的影响，采用He-Ne激光(辐照剂量为5 mW·mm-2)辐照，对增强UV-B辐射(辐射剂量为10.08 kJ·m-2·d-1)条件下小麦根部肌动蛋白含量、黄酮类化合物含量及种类变化进行研究。结果表明，增强UV-B辐射后小麦主胚根长变短，肌动蛋白及黄酮类化合物含量降低，而He-Ne激光组差异不明显；两种辐射的复合处理组结果低于CK组、高于UV-B处理组，“翘根”现象得到缓解；不同处理组的黄酮类化合物扩散速度不同，UV-B组黄酮类化合物种类发生变化。肌动蛋白及黄酮类含量变化是增强UV-B辐射后小麦“翘根”现象产生的原因之一，He-Ne激光对UV-B辐射造成的小麦“翘根”损伤具有一定的修复作用。

电荷耦合器件(CCD)探测型共聚焦显微成像是近年来共聚焦成像的新方法，其成像横向分辨率除受物镜数值孔径影响外，还与成像探测方点扩展函数分布区域中实际采用的CCD像元密切相关。用CCD取代传统共聚焦成像中的针孔和点探测器，选取点扩展函数分布区域中一定组合的CCD像元合成等效针孔，在合成针孔为不同尺寸时分别比较系统的横向分辨率，得到优化的合成针孔，通过对不同合成针孔获得的图像加权相减，实现消减成像，进一步提高横向分辨率。实验得出：当合成针孔尺寸为艾里斑直径0.8倍时(8 pixel×8 pixel)，扫描图像同时具有较高的横向分辨率和信噪比；当用优化针孔(8 pixel×8 pixel)与较大针孔(10 pixel×10 pixel)图像加权相减时，权重系数取0.6时获得的消减图像横向分辨率相对于优化针孔图像提高了21.7%。CCD探测型共聚焦成像方法大大降低了传统共聚焦成像系统的装调难度，通过选取优化的合成针孔并进行消减成像可以提高成像的横向分辨率。

为实现高功率激光装置长程传输光路中反射镜法线指向的精密准直，分析了反射镜法线指向安装误差来源。针对高功率激光装置结构和安装特点，选取了预准直、模块姿态离线复制和柔性对接相结合的精密准直方案。对离线准直测量精度和复位精度进行了验证，实验数据证实了方案的可行性。该技术在神光-Ⅲ主机装置光传输系统安装调试中取得了良好的效果。

为了在卫星姿态调整时监测羽流紫外(UV)辐射，需要研制紫外宽波段、大视场、小尺寸的光学系统。根据紫外成像的基本原理，提出了采用融石英和氟化钙(CaF2)两种光学材料实现大视场、大光圈的初始结构，给出了一种焦距为25 mm，视场为40°，光圈F值为2的全球面光学系统的方案。利用光学设计软件Zemax和Code V对光学系统进行优化，得到满足要求的紫外成像物镜。系统各个视场的弥散斑直径小于11 μm，探测器特征频率在40 lp/mm处，各个视场的传递函数大于0.6，满足加工和状态的要求。与其他紫外成像物镜相比，系统实现了大视场、大光圈，且各镜面全部为球面，有效降低了成本，缩短了加工周期。

将衍射光学元件（DOE）应用于微光镜头的设计中，可以达到减少体积和重量的目的。衍射光学元件不同于传统透镜的负色散性质，可以很好地校正色差。单层衍射光学元件的衍射效率只能在某一波长处达到100%，其他波长处衍射效率下降明显，双层衍射光学元件则在整个工作波段内不同波长处都有较高的衍射效率。基于此，设计了一个使用双层衍射光学元件的微光夜视物镜系统。双层衍射光学元件在0.65~0.9 μm工作波段内衍射效率达98%以上，系统总长为60 mm，系统焦距为25 mm，F数为1.2，全视场为40°。仿真结果表明系统的像质良好，40 lp/mm处的调制传递函数大于0.5。

以GRACE重力卫星激光反射器为例，理论分析了卫星激光反射器的激光入射角、速差补偿和相对有效反射面积，并对激光反射器进行了可测性分析和测距误差分析。通过TROS1000流动卫星激光测距(SLR)系统对GRACE卫星激光反射器进行测距实验，测距精度为0.9 cm，实验结果与理论分析结果基本一致。

设计并制备了结构为掺锡氧化铟(ITO)/氧化锌(ZnO)/纳米多孔硅柱状阵列(NSPA)/Si/Al 的纳米异质结发光二极管(LED)，实现了近白光电致发光(EL)。利用蒸气刻蚀技术，在P-Si表面制备NSPA层。对NSPA表面进行氧等离子体钝化处理，通过优化钝化参数改善了硅基NSPA的发光特性。在NSPA表面生长N型ZnO薄膜，得到ZnO/NSPA纳米异质结LED。实验结果表明，氧等离子体钝化处理能够有效地提高该器件的发光强度,并实现近白光发射。

针对传统激光功率计体积庞大、响应速度慢且检测精度难以保证的缺陷，提出了一种基于高性能黑硅MEMS热电堆的激光功率测试方法。该测试方法利用激光的热效应，以CO2激光器为被测激光光源，黑硅MEMS热电堆探测器为激光探测传感器。根据能量转换原理，热电堆吸收激光辐射的能量转换为自身热力学能，热力学能以电压的形式输入CMOS接口电路。通过TopView2000通用虚拟仪器应用软件采集和处理数据，获得激光功率相关数据。在室温条件下，对MEMS热电堆激光功率检测系统在不同占空比和不同出光时间的CO2激光照射下，进行重复实验。结果表明，在激光输出占空比为30%、总出光时间为150 ms条件下，系统热响应时间为14.92 ms，计算出激光功率值为23.01 W，测量相对偏差为0.55%，满足了实际应用中对激光功率高精度、低成本、低功耗、强便携性等的需求。

针对多尺度分割技术中的最优尺度选择问题，提出一种基于分形网络演化方法和改进模糊聚类遥感影像分割的方法。该方法利用分形网络演化方法对原始影像进行小尺度分割，并利用粒子群算法的全局搜索能力，从预分割的小尺度对象中确定最优初始聚类中心，在对小尺度对象聚类合并时，建立具有对象空间信息和对象间相关信息的目标函数，最终得到适应不同尺度地物的分割结果，降低了多尺度分割方法对尺度参数的过度依赖。实验结果表明，该方法可获得高质量的遥感影像分割结果。

为了探索利用激光诱导击穿光谱(LIBS)对水田污染区稻壳中铬(Cr)元素含量进行绿色、快速检测的可行性，采用LIBS结合联合区间偏最小二乘法(SiPLS)，对产自江西省某湖周边24个水田污染区稻壳样品中的Cr元素进行了定量分析。利用原子吸收光谱法(AAS)测得样品中Cr元素的真实浓度为32.51~510.33 μg/g，利用LIBS光谱获得的Cr元素三个特征谱线Cr I 425.43 nm、Cr I 427.48 nm和Cr I 428.97 nm清晰明显。对稻壳样品在422~446 nm波段的LIBS光谱数据进行九点平滑处理后，在采用SiPLS获得的最佳模型基础上，得出模型交叉验证均方根误差与预测均方根误差分别为26.1 μg/g和22.6 μg/g，训练集相关系数与预测集相关系数分别为0.9714和0.9840。对预测集样品进行相对误差及T检验分析，结果显示稻壳中Cr元素浓度的预测值与AAS法测量的真实值之间的平均相对误差为6.20%，且无显著性差异，表明模型具有较好的预测精度，可为自然条件下生长的农产品重金属安全绿色分析提供参考依据。

利用拉曼光谱检测技术，对甲醇柴油的甲醇含量和黏度进行定量检测研究。93个甲醇柴油样品作为被检测的对象，划分校正集（72个）和预测集（21个）。分析比较了光谱的不同预处理方法的全交互验证偏最小二乘（PLS）模型效果；然后以最优预处理方法得到的光谱数据为输入，结合连续投影算法(SPA)建立不同的回归校正模型，并进行比较分析。结果表明，甲醇含量的多元散射校正偏最小二乘(MSC-PLS)模型预测效果最优，其校正集相关系数RC为0.9761，交互验证相关系数RCV为0.9551，校正集均方误差（RMSEC）为1.5089，交互验证均方误差（RMSECV）为2.0630；黏度的MSC-PLS模型预测效果也是最优的，RC为0.9794，RCV为0.9580，RMSEC为0.0907 mPa·s，RMSECV为0.1292 mPa·s。

为了实现激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对自然水体中痕量Cu元素的快速检测，实验以蒙脱石粉末为吸附基底，富集溶液中的Cu元素后进行LIBS测量。分析样品的发射光谱特性后确定了324.7 nm特征谱线为Cu的分析线；基于不同参数条件下分析谱线的强度和信噪比，得出最佳激光光斑尺寸为100 μm，最优激光能量为45.9 mJ，最佳延迟时间为3 μs。在最佳实验参数条件下，建立了水体中Cu元素的定标曲线，拟合结果显示，线性相关系数为0.996，检测限达到0.03 mg/L。利用该方法对不同地点采集的水样进行检测，所测结果与电感耦合等离子原子发射光谱法测量结果一致，表明该方法可用于自然水体中Cu元素的测量。