为降低激光加热面的最高温度，提升热面温度均匀性，提出一种射流冲击强化表面的综合散热方法。引入兼顾散热和流阻特性的综合评价指标performance evaluation factor（PEC）进行数值研究并与传统微槽道散热特性进行了对比分析。结果表明，降低冲击距离会使冲击区边界层变薄，增大横向流动速度，涡心向中心入口处移动，以此提高换热效率，不仅降低了系统最高温度，而且实现了温度均匀性。经过对比发现无量纲射流冲击距离为0.25时PEC最大，因此该系统最适用于激光热源的散热。此外，热应力与应变分析结果表明，在同种材料的屈服极限下，该系统所能承受的激光热流密度明显高于微槽道冷却系统，换热性能更好、适用性更强。

光电探测器是光通信、光学成像系统的核心组件。光通信波段纳米光电探测器是当前光电信息技术领域的重要研究对象。目前，基于铟镓砷和汞镉碲等传统化合物半导体材料的光通信波段光电探测器面临着制备流程复杂、成本高昂、工作温度低、集成困难等问题。新型二维材料具有独特的结构和光电性质，是制备下一代低功耗、小型化光电探测器的重要材料。主要概述了二维材料光电探测器在光通信波段的研究进展，包括二维材料的独特物理化学性质、光电探测器的基本工作原理和参数指标等，重点论述了基于二维材料及其异质结的光电探测器的研究进展，最后总结了该领域面临的挑战以及发展前景。

针对量子点发光二极管空穴传输层和电子传输层的迁移率差异而导致的电荷不平衡问题,将具有最低未占分子轨道高能级的有机聚合物Spiro-OMeTAD薄膜放置在空穴传输层与量子点发光层之间,阻挡过剩电子由量子点发光层向空穴传输层的传输,促进器件的电荷平衡,制备出一种高效的新型绿色量子点发光二极管。结果表明:相比于传统器件,新型绿色量子点发光二极管器件的外部量子效率提升了87%,达到11.87%,亮度提升了106%,达到53055 cd/m ²;阻挡过剩电子的传输可以显著改善器件中的电荷不平衡现象。

介绍了位置敏感传感器（Position Sensitive Detector,PSD）的基本原理及特性,设计了一种基于一维PSD探测器的位移测量系统。针对PSD只与光的能量重心有关、光敏面无死区、可连续测量光斑位置的应用特点,设计了PSD后续的信号处理电路及上位机显示系统。单片机（MCU）通过ADS7825UB采集PSD输出的位置信息,经过处理后由USB接口传给上位机,上位机控制面板可控制数据采集,并进行位移值显示,从而完成对位移的测量。实验结果表明,测量分辨率可达0.1 μm,测量误差在±6 μm内,可在位移测量领域推广使用。

以单束正交线偏振光为光源, 利用角向偏振显示器, 采用CCD摄像机进行图像采集, 利用Matlab软件进行图像处理, 设计了一种由He-Ne激光器、角向偏振显示器组成的偏振光偏振方向显示系统, 并研究了其角度特性.实验结果表明：系统在起偏器的起偏角分别为0°、90°、180°、270°、360°时, 角向偏振显示器偏振显示角度的测量准确度分别为0.480°、0.168°、0.528°、0.421°、0.340°, 测量精确度分别为0.208°、0.576°、0.660°、0.603°、0.466°, 测量数据拟合曲线的线性相关系数为0.999.结合1/4波片, 检偏器和分光比为50:50的分束器, 构建了椭圆偏振光测量系统, 完成了椭圆偏振光测量实验, 椭圆率为0.198.

根据菲涅耳公式,推导出了溶液折射率和线偏振光反射率的关系,分别测定不同待测溶液折射率下线偏振光p分量和s分量的反射率,并与理论结果进行比较。实验用阿贝折射仪测定不同浓度下Na2CO3溶液的折射率;立足于光纤传感系统,以棱镜为敏感元器件、光为测量媒介,在敏感角入射的情况下,采用光电探测器对偏振光信号进行探测,经光电变换后利用信号调理电路实现信号采集,模数转换后运用单片机实现信息的处理,测定不同浓度溶液的反射率,与理论结果进行比较。结果表明,该方法在实时测量液体折射率的灵敏度、精度方面有较大改善。

激光超声振动是在纳米级的微振动,受环境噪声的影响比较大,且使用传统方法得到的探测信号强度太低,不利于检测。针对这个问题,使用组合双凸透镜对激光进行聚焦,提高探测信号的强度,并设计了具有较高灵敏度的双光路差分干涉系统,将参考信号与探测信号的强度差控制在理想范围内。实验结果表明,探测信号的强度可达到648 mV,与传统方法相比有10倍左右的提升,解调出的振动信号失真度较小,信噪比可达32.1 dB,提升了近5倍。与传统方法相比,各项性能有了较大提升。

模拟并分析了波长为633 nm的偏振光通过Kretschmann-Raether微米级棱镜波导结构时的古斯-汉欣位移.在金膜厚度为45 nm的条件下, 当入射角为44.1°时, 利用稳态相位理论, 得到的最大束位移为+120 μm；当入射角为44.1°时, 利用COMSOL Multiphysics5.1软件中的波动光学模块, 得到的最大束位移为+3.37 μm.在共振角附近, COMSOL Multiphysics5.1模拟软件与稳态相位理论均得到正的古斯-汉欣位移, 但是COMSOL Multiphysics5.1软件模拟的结果远小于稳态相位理论仿真的结果.该研究对设计基于古斯-汉欣位移测量的高灵敏度传感器具有指导意义.

以单束正交线偏振光为光源，利用索列尔-巴比涅相位补偿器使相位连续变化，采用锁相放大器进行数据采集，设计了一种由光纤耦合输出的窄频半导体激光器和双声光调制器组成的共线外差干涉系统，对其相位特性进行了研究，分析了激光束漂移及光源谱线宽度对相位测量的影响.实验表明：系统的相位分辨率为0.3611 μm，相位灵敏度为27.386°/mm，测量误差为0.090 rad；可以消除由声光调制器光强调制引起的相位误差，抑制激光束漂移引起的误差，以及减弱环境因素产生的噪声对测量结果的影响.

基于散斑照相术的基本原理，利用电荷耦合器(CCD)记录，电寻址液晶(EALCD)再现，从而对物体三维变形进行了相位的测试。用数字技术实时显示干涉条纹，取代了传统散斑照相术中的记录干板,省去了传统方法中干板显影、定影等化学处理过程；利用数字图像处理技术实现了四步相移法，并通过相位展开实现了三维变形相位测试，省略了压电位移器、位移控制器等器件，简化了测试系统，缩短了测试时间，测试精度容易达到λ/10。实验研究表明，该研究方法简单、高效，能快速获得具有高对比度的散斑条纹。