光子晶体是介质介电常数呈周期性排布的结构，具有光子带隙,处于光子带隙中的电磁波无法在其中传播。二维平板光子晶体是通过在衬底上刻蚀周期性排列的空气孔柱而形成的结构，由于其具有优良的控制光传播的特性而得到广泛的研究和应用。介绍了在二维平板光子晶体中引入缺陷形成的光子晶体微腔和波导的方法和性质。通过调整几何参数控制微腔与波导之间的耦合，实现基于二维平板光子晶体的全光开关、光存储、单光子源等光学器件并讨论其在量子光学网络中的应用。

表面等离激元因具有能突破光学衍射极限、表面局域性和近场增强等奇特的光学性质，被广泛应用于光伏、光催化和光电探测等研究领域。将具有高效光捕获特性的表面等离激元与传统半导体器件相结合，可以极大地提高传统半导体器件的效率，具有重要的应用价值。由局域表面等离激元弛豫产生的热电子是将太阳能转化为电能或化学能的关键，因此从微观上研究表面等离激元热电子的产生及弛豫过程对于设计高效率表面等离激元纳米光电器件具有重要意义。综述了表面等离激元热电子的激发及其在金属-半导体材料界面处的超快动力学过程的研究进展，分析了目前存在的主要问题并对其未来的发展前景进行了展望。

光学显微镜的出现为细胞等微观结构的研究打开了新的大门，然而衍射极限的限制使得更加精细的结构难以探测。近年来，一些充满创造性的方法突破了衍射极限，达到纳米级分辨率。氮-空位（NV）色心是金刚石中一种常见的发光缺陷，由于其具有明亮而稳定的发光性质和较长的电子自旋相干时间而被广泛应用于量子计算与量子测量中；同时，NV色心在超分辨成像技术中也发挥着巨大作用，通过与各种超分辨成像显微镜的结合，实现了对NV色心的纳米级分辨率成像，而且进一步实现高空间分辨率的量子传感。本文简单介绍了NV色心的结构与性质，以及各类成像技术的基本原理；对NV色心与超分辨成像结合的各项技术实验成果进行了归纳与比较，并对其应用进行了总结与展望。

综述了单光纤成像技术的研究现状和动态。单光纤成像技术采用单根多模光纤进行成像，光纤既是成像器件又是传像器件，无需增加扫描器件和成像透镜便可将光纤一端视场范围内的场景一次性传输到另一端，因此又称为宽场光纤成像技术。该技术可减小成像光纤探头的直径，实现超细内窥成像。单光纤成像技术是一种计算成像方法，是在全息光学和傅里叶光学的基础上发展起来的，包括传输矩阵法和相位补偿法两种成像方法。对于多模光纤，如果可以预先得到频域（或空间域）的传输矩阵，则可以从光纤输出端光场中恢复目标图像,也可以预先测量光束通过光纤后的波前畸变。在成像系统中增加该波前畸变的共轭相位场，可以消除相应的波前畸变，从而在输出端获得不失真的目标图像。

硅量子点(Si QDs)的尺寸一般小于10 nm，由于量子限域效应和表面效应而表现出与体硅材料不同的电子和光学性质，因此硅量子点受到了研究者的关注。近年来，硅量子点因其新颖的光电性能已经被应用到光电器件领域，并取得了一系列的研究进展。概述了硅量子点的电子和光学性质，详细介绍了国内外有关硅量子点在发光器件、太阳电池和光探测器3个方面的研究进展，并针对不同类型的硅量子点光电器件的性能进行了分析，认为经过坚持不懈的研究，硅量子点能够在未来光电器件革新中扮演重要角色。

模糊控制由于不依赖变形镜的响应模型，用于波前校正时具有实用性，其可行性已被证实。对自适应光学系统中模糊比例积分微分(PID)控制的波前校正效果进行了评估，包括对模糊校正带宽的测试、对模糊输入和输出论域的选取以及对模糊规则库以及波面加权模板的优化。实验结果表明，论域的选取合理，采用3×3的波前加权模板效果更好。当PID控制器3个参数矢量KP、KI和KD的初始值都为0时，模糊输出论域采用隶属度正分布的规则库实用性更强。当哈特曼-夏克传感器刷新频率为120 Hz时，系统校正带宽为5~6 Hz，与常规PID一致。

新型波导型准直投影系统利用衍射光栅，仅使用一块波导板即可完成光束的耦合、扩展和成像，更利于系统集成和小型化，具有很高的研究价值。基于严格耦合波理论建立了新型波导型准直投影系统中衍射光栅的Matlab模型，并根据系统对衍射光栅的性能需求，对耦合光栅、扩展光栅和出射光栅的模型进行分析，设计衍射光栅的结构及相关参数。结果表明，采用新型闪耀光栅作为耦合光栅，扩展光栅设计为普通二元光栅和新型二元光栅相结合，采用闪耀光栅作为出射光栅，所得的新型波导型准直投影系统成像均匀，视场为24.8°×30°，系统占用空间小、质量轻，可用于集成和小型化的显示器。

降低光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器的应变灵敏度是解决传感器量程小、无法监测大应变问题的一种重要方法。为了监测构件在使用过程中的应力应变变化，提出了螺旋倾斜式光栅复合技术，建立了光栅实测应变与试样实际应变间的理论关系,在不同螺旋倾角下进行了光栅应变灵敏度的测量试验。试验结果表明，该方法能有效降低光栅应变灵敏度，增大光栅应变测量量程。

通过在实芯光子晶体光纤的包层空气孔中填充5CB型液晶，设计出了在室温附近具有高热调谐灵敏度的光子带隙型液晶光子晶体光纤。采用有限元方法研究了光子带隙随光纤结构参数的变化规律、光子带隙位置的热调谐特性、光纤限制损耗随包层孔圈数的变化以及限制损耗的热调谐特性。结果表明，该光子晶体光纤光子带隙的位置主要由包层孔直径决定，其限制损耗随包层孔圈数的增加而显著降低；随着温度由25.1 ℃增加至34.8 ℃，光子带隙位置和限制损耗曲线均发生红移，限制损耗的最小值位置处的平均热调谐灵敏度约为10.3 nm/℃；在光子带隙的中心波长附近，该光子带隙型液晶光子晶体光纤和相同结构未填充液晶的光纤之间具有高耦合效率。

分析了用于探测长波红外所用的光电导型碲镉汞探测器的噪声种类，建立了相应的噪声模型；结合不同大气湍流条件下的光强分布模型，采用数字脉冲间隔调制方式推导得到了长波红外无线激光通信系统的误码率表达式。在选取典型仿真数据的基础上，对不同大气湍流强度、通信距离、传输速率以及平均发射功率条件下的长波红外无线激光通信误码率进行了数值仿真分析。结果表明，长波红外的抗大气湍流能力强，通过选取合适的发射功率以及传输速率可以满足系统工作时对误码率的要求。

提出了一种调控脉冲光纤放大器时域特性的新方法。根据光纤放大器中脉冲时域波形畸变的基本原理以及实际应用中对输出脉冲的具体要求，采用随机并行梯度下降（SPGD）算法获取生成目标输出脉冲所需要的最优输入脉冲。通过数值仿真，实现了多种指定脉冲的输出，证明了所提方法的有效性。利用SPGD算法可不断改变输入脉冲，使光纤放大器的真实输出逼近目标输出，该控制策略简单且输出脉冲收敛迅速。利用该方法获取直线边界脉冲（如矩形、M型和三角型脉冲）和曲线边界脉冲（如抛物线型和椭圆型脉冲）时均取得较好的效果，因此该方法适用于多种类型目标脉冲的生成。

介绍了一种基于参考的预均衡(RPE)技术，该技术基于自相干混频技术，可实现自相干零差检测系统中传递函数精确定性信息的测量，并且可对传输信号进行预加重处理。RPE技术可以对所有电和光的线性损失进行预补偿，电和光的线性损失包括调制器和功率放大器引起的带宽限制，以及光学前置滤波器造成的高频分量损失。RPE校准性能很大程度上取决于发射机与接收机的激光器线宽。研究了自相干零差检测系统中几种常见激光源的RPE校准性能，提出了一种能够获得传递函数精确定性信息的相位纠正算法。利用几种典型激光源，在波分复用带宽限制为25 GHz、速率为32 Gbit/s的偏振复用正交相移键控相干光通信系统中证实了该算法的可行性。

理论分析并模拟仿真了半导体光放大器(SOA)参数对高速偏振复用-正交频分复用(PM-OFDM)全光波长变换系统的影响。 SOA参数(包括增益饱和、光场限制因子、有源区内载流子浓度)均与系统波长转换效率有关。在达到SOA的增益饱和之前或在SOA的增益饱和附近，通过改变注入电流、载流子浓度、光场限制因子均可引起SOA增益系数的改变，从而影响系统的波长转换效率。通过改善SOA参数，实现了速率为40 Gbit/s的PM-OFDM信号在全光波长变换后的无串扰直接接收。

在低流速条件下，当自由下落的水流落在刚性平面上时，如果水柱与平面的接触点被激光照亮，可以观察到若干环绕在水柱上的光环。实验证明，接触点附近的稳定波纹结构是形成水柱光环的必要条件。根据伯努利方程和由Plateau-Rayleigh不稳定性理论得到的扰动波传播的色散关系，建立波纹稳定方程，进而通过实验探究环绕水柱的光环的性质。理论和实验结果表明，光环的疏密、亮度和数量与水柱的下落高度和初始流速、刚性平面种类以及俯视角度有直接关系。光环随着水柱的下落高度和初始流速的增大而变得密集。激光在刚性平面损失的能量越少，则光环越亮。存在一个观察光环的合适俯视角度区间，俯视角度越大，观察到的光环越多，因此观察光环时要尽量俯视。

点云配准是三维点云信息处理中的重要问题。传统点云配准方法计算量大，不利于实时计算与移动计算。针对传统点云配准方法存在的问题，提出了一种利用卷积神经网络进行点云配准的方法。首先计算点云的深度图像，利用卷积神经网络提取深度图像对的特征差，将深度图像对的特征差作为全连接网络的输入并计算点云配准参数，迭代地执行上述操作直至配准误差小于可接受阈值。实验结果表明，相比传统的点云配准方法，基于卷积神经网络的点云配准方法具有所需计算量小、配准效率高、对噪声点和异常点不敏感的优点。

傅里叶叠层显微术(FPM)是一种新型的计算显微成像技术，FPM与传统显微术照明方式不同，常采用可编程LED阵列进行不同角度照明，而LED灯珠发射光强与角度有关，随角度增大光强迅速减弱，不同角度照明光强不能保证一致，导致重建图像质量下降。因此,在进行相位迭代反演计算过程中，需要对不同角度照明拍摄的图像进行光强校正。介绍了不同角度照明光强不均一的原因，通过数值模拟，探讨了对不同角度照明光强进行校正的必要性，最后给出了物理上光强校正的实验结果。

基于芝麻油和掺入油线性混合的原理，提出了一种利用芝麻油、掺入油和其掺混油的吸光度直接计算掺杂比的定量检测方法。利用误差分析理论对掺杂比计算公式进行分析，可知使误差最小的最佳检测波长区位于芝麻油和掺入油的吸光度差值最大的区域。利用SpectraMax Plus 384型光吸收酶标仪的分光光度计功能和构建的可见近红外光谱采集系统，对两种光程的芝麻油分别掺杂花生油和大豆油的样本进行了检测。对掺杂体积比为10%以上的芝麻花生掺混油和芝麻大豆掺混油，分光光度计检测的掺杂比计算值和实际值的相关系数分别为0.9992和0.9997，标准误差分别为0.0084和0.0054；可见近红外光谱采集系统检测的两种掺杂比的相关系数分别为0.9997和0.9994，标准误差分别为0.0047和0.0069。实验结果表明，利用线性光度法计算掺杂芝麻油的掺杂比例是准确可行的。

为提高基于渐开线原理的快速光学延迟线（FODL）装置的扫描频率和延迟时间，提出一种具有高速及高稳定性特点的光学延迟线装置，分析了延迟线装置装配误差引起的出射光束角度偏转和光程差变化。通过迈克耳孙干涉系统验证装置的扫描频率、延迟时间、延迟平稳性和延迟线性度四个方面的特性。实验结果表明，延迟线装置的装配精度较高，可实现高速高稳定性扫描和较大的光学延迟，其扫描频率为100 Hz，延迟时间为167.45 ps，延迟距离为50.06 mm，平稳性误差为0.25%，线性度误差为0.05%。

基于激光位移传感器旋转，以回转轴线为基准，提出和验证了一种测量深孔零件直线度的方法。实验结果表明，在选用的激光位移传感器精度为±2 μm的情况下，该方法实现了圆孔直线度的在机测量，与三坐标测量机给出的相对真值对比，误差低于12%。该测量模型仅需机床主轴及其进给部件，易于实施。

将自由运转的激光器参考锁定在隔振、恒温、高细度的Fabry-Pérot (F-P)参考腔上，获得了短期稳定性频率较好的窄线宽激光。为了降低温度对激光频率稳定性的影响，F-P腔的腔体一般选用具有超低热膨胀(ULE)系数的玻璃材料。ULE玻璃存在一个特定的温度点，该温度点下其ULE系数接近0，称之为拐点温度。由于其拐点温度通常低于或者高于室温，因此设计了一套主动温控装置，该装置可在高真空环境中将F-P腔的温度控制在-5~40 ℃范围内，并且一天内F-P腔的温度波动范围在±0.005 ℃以内。该温度控制装置可应用在工作波长为729 nm的ULE F-P腔系统中，当该参考腔的温度控制在拐点温度（17.3 ℃）附近时，平均线性频率漂移控制在100 mHz/s以内。

通过改变长脉冲激光输出功率和脉宽，在304L不锈钢表面加工出凹坑、凸包微织构，并观察了它们的形貌特征。研究结果表明，利用小脉宽、大功率激光可加工得到外形较好的凹坑，脉宽不变时，凹坑深度和直径随功率的增加呈先上升后下降的趋势。然而，大脉宽、小功率激光加工可得到外形较好的凸包，功率对凸包形貌的影响比脉宽的影响大，当功率达到一定值时，凸包高度和直径达到饱和状态。

采用Nd∶YAG固体脉冲激光器对45钢盘表面进行了织构化处理，形成了具有不同微孔深度的织构化阵列。在织构化钢盘表面制备了Ni-MoS2复合镀层，对Al2O3陶瓷球/45钢盘进行了摩擦性能测试，并对试样表面的磨损形貌进行了分析。结果表明，不同脉冲次数对微孔最大直径的影响较小，但随着脉冲次数的增加，微孔深度和内部空腔体积显著增大。在干摩擦条件下，具有织构化阵列的复合镀层摩擦系数比未织构镀层的降低0.1~0.15，且随着微孔深度的增加，摩擦系数进一步降低，其中40个脉冲形成的织构化镀层具有最佳的抗磨减摩性能，且磨损寿命是20个脉冲形成的织构化镀层的3倍。

为了解决激光自熔焊接时薄板焊缝易产生负余高的问题及满足高装配精度的要求，提出了激光填丝焊接(LWFW)工艺，开展了Hastelloy C-276屏蔽套材料的LWFW实验，研究了工艺参数对焊缝形貌的影响，分析了接头不同区域的显微组织、元素分布及显微硬度特征。结果表明，运用LWFW可以获得上下表面正余高可控的焊接接头，在优化工艺参数条件下可获得上下余高、接触角基本一致的焊缝形貌。焊缝晶粒细化明显，母材与熔化线交界处无明显热影响区，焊缝不同熔化区域元素分布均匀，没有明显的元素宏观偏析，但柱状枝晶区Mo元素存在显微偏析。接头不同熔化区域显微硬度分布均匀，硬度值与母材的基本相当。

研究了CH4/H2/Cl2感应耦合等离子体刻蚀技术中的关键工艺参数对刻蚀性能的影响。通过对CH4/H2/Cl2气体流量及流量比的优化，在自行设计的InP/InGaAlAs多量子阱结构的外延片上，实现了一种高速低损耗、形貌良好的Bragg光栅制作方法。基于优化后的工艺参数制作了多周期结构的λ/4相移光栅，实现了单片集成的四波长1.3 μm分布反馈式激光器阵列。该激光器阵列中激光器的阈值电流典型值为11 mA，外微分效率可达0.40 W/A，且实现了边摸抑制比大于46 dB的稳定的单纵模激光输出。研究结果表明优化后的ICP光栅刻蚀工艺具有良好的刻蚀精度和可靠性。

通过析因设计实验，研究了工艺参数对氟金云母玻璃陶瓷激光加工孔锥度和热影响区（HAZ）的影响，建立了孔锥度和HAZ厚度与工艺参数之间的回归方程，并对工艺参数进行了优化。实验结果表明，激光加工工艺参数对孔锥度和HAZ的影响程度按强弱依次为电流、离焦量、脉宽和重复次数。此外，孔锥度和HAZ还受电流和离焦量、电流和脉宽之间交互作用的影响。建立的回归方程能够较好地描述孔锥度和HAZ厚度与工艺参数之间的关系，由此获得了最优的激光加工工艺参数:电流150 A，脉宽2 ms，重复次数3次，离焦量2.18 mm。

为克服晶体管或者电子开关在太赫兹频段上的不足，将石墨烯应用于太赫兹可重构天线中。根据石墨烯表面电导率模型，分析了其面电导率随频率、化学势和温度的变化关系，以及表面阻抗与化学势的关系，证明了石墨烯应用于可重构天线的优势。设计了一款外加偏置电压的石墨烯方向图可重构天线，天线结构包括金属偶极子（有源振子）以及作为反射器/引向器的金属和石墨烯振子。利用改变化学势（外加偏置电压）的方式调节无源振子中石墨烯贴片的阻抗状态，改变电流分布，使得无源振子在反射器与引向器之间转换。通过HFSS软件的仿真优化，天线实现了在0°，±32°，±37°，±40°方向的辐射，工作频率在(1.07±0.06) THz范围内，相对带宽大于7.84%，辐射效率最高达89.96%。7个辐射方向中，最大辐射增益达8.312 dB。该天线具有体积小、重量轻、调控方式简便且稳定的优点，在太赫兹波束可重构天线领域有一定的应用价值。

采用时域有限差分（FDTD）方法研究了二维六边形排列结构的光子晶体近零折射率材料的相位特性，提出利用电场相位的空间频谱计算等效折射率的新方法，该方法可直观地反映电场相位的变化，解释了负折射的传播机理。利用该方法分析了横磁（TM）模波长和温度对等效折射率的影响。

探讨了新型卟啉类光敏剂PA1介导的光动力抗菌(PACT)联合抗生素治疗重度创伤感染大鼠的效果并简要探讨其机制。健康雄性Wistar大白鼠24只(清洁级)作为实验对象，建立大面积创伤感染模型，随机分成模型对照组、PACT治疗组、抗生素治疗组、PACT联合抗生素治疗组，每组6只，共治疗8 d。检测不同时间点各组创面下的菌落数和创面愈合率，并采用酶联免疫吸附测定(ELISA)方法检测创面周边组织碱性成纤维因子(bFGF)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素6(IL-6)的表达。结果表明PACT联合抗生素治疗与模型对照组相比能显著减轻大鼠创伤组织的炎症，减少创面组织中细菌的数量，加快创面愈合速率，缩短创面愈合时间；同时还能提高创面组织中bFGF的含量，抑制组织中炎症相关因子TNF-α和IL-6的表达，其效果优于单用PACT的治疗组和单用抗生素的治疗组。结果表明PACT联合抗生素可以治疗大面积创伤感染。

提出了一种基于扫频光学相干层析术的散斑方差（SV）和多普勒算法结合的方法来提取人体皮肤毛细血管的血流信号。这种方法利用了SV算法获取血流信号强度和多普勒算法获取相位信息的优势。SV算法对两幅结构图同一位置的强度进行方差运算。多普勒算法可以通过测量相邻A扫之间的相位变化来获取多普勒频移，进而获取血流流速信息，但这种方法中扫频光源的相位和采样信号随时间存在漂移，导致触发信号和采集卡模数转换之间的延迟时间在一个取样时钟周期中变化。为了校正这部分相位变化，实验系统中采用双参考镜，通过校正两参考镜相邻A扫之间的相位变化来对相应血流部分进行相位校正。进行了样本模拟实验和人体皮肤成像实验，SV算法获取血流强度和经标准平面镜校正的多普勒频移来获取血流方向，综合运用两种方法得到具有方向信息的血流强度图。

利用反向传播(BP)神经网络预测方法，通过光纤将红外光谱仪、拉曼光谱仪和旋光测量系统结合在一起，建立了基于多光谱测量血糖含量的分析模型,提出了数据融合的处理方法。选择了30个人体血液样品，分别测量旋光光谱、红外光谱、拉曼光谱。将光谱数据进行了预处理与归一化处理，建立BP神经网络模型，预测血液样品的糖含量值。使用克拉克误差网格分析法分别分析了三种测量方法和数据融合后的血糖值，结果应用BP人工神经网络模型预测血糖值的拟合精度为0.9992，预测误差低于0.2 mmol/L，满足临床医学的精度要求，并且具有较高的稳健性和较强的容错能力。

通过求解无限质量边界条件下石墨烯量子盘(GQDs)电子狄拉克方程，获得了电子能带结构，在此基础上理论研究了石墨烯量子盘的双光子吸收(TPA)性质，得到了任意尺寸分布函数下导带内电子跃迁引起的双光子吸收系数的解析表达式，及双光子跃迁选择定则。研究结果表明，双光子吸收系数的峰值比传统的半导体量子点的大8个数量级左右，石墨烯量子盘的能谱和双光子吸收谱可以通过石墨烯量子点的尺寸、尺寸分布函数和电子的弛豫能来调控。

渐进多焦点镜片的面形设计是在镜片表面初始矢高模型基础之上进行的，设计的关键在于镜片子午线曲线的选择。通过对渐进多焦点镜片的渐变区面形分析，对镜片变化的曲率中心的方位准确定向，分析了曲率渐变对镜片像散和棱镜度的影响，提出了一种采用渐开线作为渐进多焦点镜片子午线曲线的设计思路，并建立了基于渐开线作为渐变区子午线的渐进多焦点镜片表面初始矢高模型。

提出了一种基于块状亚波长光栅的偏振不敏感宽光谱高反镜的设计方法。亚波长光栅的反射性能由光栅的结构参数即周期和占空比决定，优化周期和占空比值将使亚波长光栅在更宽的光谱范围内具有更高的反射率。采用严格耦合波分析法计算不同周期下光栅的反射率，再构造一个集合包含所有反射率超过99%的光栅周期值，运用迭代优化算法，减小集合的数据规模，从而快速确定最优的光栅周期值和它对应的占空比值。仿真结果显示，使用标准的绝缘体上硅（SOI）晶片制作的二维块状亚波长光栅反射镜将在182 nm的光谱范围内保持超过99%的反射率，同时光栅的反射特性与垂直入射光的偏振态无关，但是当入射角大于7°时在1439～1621 nm的波长范围内光栅的反射率将无法始终保持在99%以上。因此，可以将二维块状亚波长光栅应用在垂直腔面激光器上，用于激光多普勒测速或者构建光缓存的二维网络。最后，通过数值仿真证实，在二维块状亚波长光栅反射镜的制作过程中，允许周期值和占空比值存在一定的误差。

采用矢量瑞利-索末菲衍射理论推导了非傍轴近似条件下拉盖尔-高斯光束的电场解析表达式，基于该表达式分别推导了傍轴近似和非傍轴近似条件下的轨道角动量密度解析表达式。通过数值仿真，研究了傍轴和非傍轴近似条件下光束的轨道角动量密度分布特性，并分析了拓扑荷、束腰半径、传输距离对轨道角动量密度分布的影响。研究表明，非傍轴近似条件下轨道角动量密度分布与傍轴近似条件下不同，但随着拓扑荷的增加，其分布形状与傍轴近似条件下比较接近。傍轴近似条件下的拓扑荷、束腰半径、传输距离不会影响轨道角动量密度的分布形状，而非傍轴近似条件下轨道角动量密度分布的形状、尺寸都会受上述参数的影响。

研究了两个二能级原子与共同热库发生相互作用的系统纠缠动力学演化，采用共生纠缠描述了子系统间的纠缠，通过数值计算分析了初始状态和原子间距对两原子间纠缠演化的影响，以及耦合强度和失谐量对两子系统间纠缠演化的影响。结果表明，原子间距较小时，无论初态是对称态还是反对称态，原子间纠缠都会产生快速振荡现象。随着原子间距的增加，原子间相互作用减弱，强耦合下会出现纠缠死亡和纠缠复苏的现象。增加失谐量能够抑制纠缠从原子转移到热库。

以遥感影像为数据源、地表温度为指标，评价成都1988~2013年城市热环境特征。结果表明：城市热场中高温区域向外迁移，2013年转移到三环至绕城区域；特高温类型面积逐年减小，2005~2013年平均每年减少1.83 km2，高温和次高温类型面积分别增加26.90 km2和45.35 km2；4个时段的年际城市热岛强度(UHII)按照先减小后增大再减小的规律变化，2005年UHII最强为4.37 ℃。从一环路以内至绕城高速间，1988年UHII逐渐减弱，最大值为5 ℃，2013年逐渐增强，最大值为2.93 ℃；沿西向东方向上地温值和植被覆盖度值均呈波动变化，二者呈负相关，确定性系数为0.5744。

为提高遥感图像质量，对航天遥感相机系统进行了优化，并提出一种航天遥感相机参数优化方法。在航天遥感相机中设计动态钳位电压值并在航天遥感相机前加装大尺度面阵测光相机，在航天遥感相机推扫某一区域前，测光相机通过低曝光参数和高曝光参数获取该区域图像，实测当前区域的高辐射亮度和低辐射亮度。将高辐射亮度与低辐射亮度的差值设为航天遥感相机的饱和亮度，解算航天遥感相机的曝光参数，并将实测低辐射亮度值设置为钳位电压值。随着卫星的转动，航天遥感相机采用上述曝光参数和钳位电压值完成该位置区域的成像，实现航天遥感相机参数自动调整。地面验证实验表明，通过优化航天遥感相机系统，可在成像前去除大气对灰度层次的影响，提高图像辐射分辨率。根据实验结果统计，图像的灰阶范围可提高80.7%，图像熵显著提升。该方法能够根据当前场景内容充分利用成像系统的动态范围，提高图像的灰度层次和图像质量。

采用表面增强拉曼光谱技术对8种不同储存年份的陈皮进行检测。测试分析了储存11年的陈皮样品于金膜、银纳米颗粒、金膜-银纳米颗粒增强基底上的拉曼光谱。在金膜-银纳米颗粒增强基底上的陈皮拉曼光谱特征峰最明显，对375、493、650 cm-1等12处的拉曼特征峰进行初步归属分析，据此对陈皮的生化成分进行初步判断，并探讨了陈皮在金膜-银纳米颗粒基底上拉曼信号的增强机理。此外，通过分析比较8种不同年份陈皮的表面增强拉曼光谱信息，区分出不同存储年份的陈皮。根据峰值位置信息的变化，得出与存放5年及以下的陈皮相比，存放7年及以上的陈皮产生了某些新成分的结论。

利用太赫兹时域光谱结合化学计量学对塑化剂定量检测技术进行了研究。提出了一种利用太赫兹透射光谱测量超薄液体样品光学常数的新方法。利用该方法，以一种典型塑化剂--邻苯二甲酸二丁酯（DBP）为例，采用内径为200 μm的比色皿作为样品载体测量了不同浓度DBP-无水乙醇和DBP-乙醇-水溶液在太赫兹波段下的折射率和吸收系数。结果表明随着DBP含量的增加，DBP-乙醇溶液和DBP-乙醇-水溶液在太赫兹波段（0.2~1.1 THz）的光学参数随DBP浓度均呈有规律的变化。根据吸收系数面积、平均折射率相对DBP浓度变化曲线建立了未知溶液DBP含量的预测模型。该研究表明太赫兹时域光谱技术可能成为快速检测白酒等含乙醇饮料中塑化剂含量的新方法。

采用射频磁控溅射法，以铌靶和硅靶为靶材，在玻璃基片上沉积了NbSiN薄膜。研究了硅靶、铌靶功率、氮气流量以及溅射时间对薄膜光学性能的影响，得出实验室条件下的最佳制备工艺参数。测试结果表明，最佳工艺参数下制备的NbSiN薄膜均匀致密，主要成分为NbN、NbSiN、无定形的Si3N4及少量的SiO2和Nb2N2-xO3+x。光学性能分析表明，NbSiN薄膜在波长550 nm处(人眼最敏感)的可见光透射率为90.5%，红外反射率约为28%，光学性能优异。

采用原子层沉积技术实现了膜层厚度均匀性小于3.5%的银饰TiO2保护薄膜的制备。X射线衍射测试结果表明，沉积温度为100 ℃时薄膜为无定型结构，沉积温度为250 ℃时薄膜为锐钛矿相。腐蚀实验结果表明，30 nm和45 nm厚度的TiO2薄膜都具一定的抗变色能力，但厚度为45 nm的TiO2薄膜的抗变色能力更佳。光谱测试结果表明，在不影响银饰外观的前提下，单层TiO2作为保护膜的抗变色效果无法达到最佳。