光纤磁场传感器具有抗干扰能力强、小型化、低成本等技术优势。为了实现对空间磁场矢量的测量，基于磁光晶体提出了一种光纤三维磁场传感器。然后，设计和构建了光纤三维磁场传感器传感探头，搭建了光纤三维磁场测量系统。分析基于磁光晶体光纤三维磁场传感器的非正交误差，通过对基于磁光晶体的光纤三维磁场传感器三个传感单元两两夹角的准确测量，对系统三轴非正交误差进行标定补偿。实验测试装置利用一对通电线圈构建一维磁场对光纤三维磁场传感器系统进行三维正交标定，三轴标定精度分别为0.19°、0.26°和0.22°。实验结果表明，该基于磁光晶体光纤三维磁场传感器可实现0.2 μT磁场强度分辨率和0.5°角度分辨率的磁场矢量测量。

为实现精密机械装置的快速定位, 增加压电直线电机中位移放大结构对压电叠堆输出位移的放大能力, 提出了一种基于二级杠杆和柔性铰链复合结构的新型双足压电直线电机。首先, 对电机的作动原理进行分析, 推导了驱动足轨迹方程。为提高其输出性能, 对直圆型柔性铰链的参数进行了优化, 得到最佳铰链参数为厚度th=0.2 mm、切割半径Rh=1 mm和宽度bh=10 mm。最后, 制作了该电机样机并进行了振幅、速度和负载性能测试, 基于正交试验方法对电机速度进行了分析, 得出电压对电机速度的影响更灵敏。实验结果表明, 驱动足Ⅰ、Ⅱ的位移振幅分别在75 μm和63 μm附近波动, 差值约为12 μm; 在120 V、110 Hz的信号激励下速度达16.163 mm/s, 最大负载能力为1.7 N。与现有的压电直线电机相比较, 该电机结构简单, 易于安装调试, 具有响应快、大振幅、速度大且运行稳定的特点。

纳米颗粒在工业和化妆品等行业中的大规模应用, 致使大量纳米颗粒进入水环境中, 不可避免的产生了一系列的环境问题, 同时对生物和人体造成不良影响, 因此水环境中纳米颗粒的富集及其检测技术受到广泛关注。 目前, 多种技术可对水环境中痕量纳米颗粒浓度等特征进行检测, 但其在灵敏度和精度方面均存在一定局限性。 归纳了目前水环境中纳米颗粒的预处理技术, 如超滤分离技术、 色谱分离技术、 固相萃取技术及浊点萃取技术; 综述常用的纳米颗粒与离子检测技术, 如光谱分析技术、 电感耦合等离子质谱技术及电化学技术。 通过对各种方法进行对比分析, 使纳米颗粒预处理及检测技术能够被系统广泛的认识。 并在此基础上对纳米颗粒的预处理及检测技术的发展前景进行了展望。

尾纤模块研磨质量对闭环光纤陀螺直接耦合光路的插入损耗和陀螺精度有着直接影响。从降低研磨砂纸的磨损程度及保证光纤端面均匀磨损的角度出发，在不同行星齿轮转速及不同研磨距离的情况下对尾纤模块几何中心点在研磨砂纸上的研磨轨迹进行了Matlab仿真分析，得出了一组优化的研磨参数，并进行了研磨实验。实验结果表明建立的研磨方程正确，同时证实行星齿轮转速为1r/min时研磨砂纸利用率高且磨损程度轻。

珍珠是名贵的装饰品和中药材, 在我国对其已有2000多年的应用历史。 研究发现, 贝壳内层的化学组成与珍珠相似, 主要含有碳酸钙和各种氨基酸。 贝壳粉也可在临床上做药用, 但其药用价值远低于珍珠粉。 然而, 珍珠粉和贝壳粉外观特性极为相似, 元素组成和形貌检测无法对其进行有效地鉴别。 由于贝壳粉的成本低, 常常冒充珍珠粉流入市场, 侵害了消费者的利益。 本研究通过珍珠粉和贝壳粉在不同温度下煅烧一定时间后显微红外反射光谱的差异实现珍珠粉真伪鉴别。 实验结果表明, 在一个大气压下经过400 ℃煅烧30 min后, 珍珠粉中文石型碳酸钙部分转化为方解石型, 而贝壳粉中文石型碳酸钙完全转化为方解石型。 这种不同的相转变过程可以被显微红外反射光谱很好的区别。 因此, 可在此条件下利用红外反射光谱鉴别珍珠粉和贝壳粉相变差异。 和传统的透射式红外光谱法相比, 这种显微反射红外光谱法无需压片制样、 快速灵敏。 本研究也讨论了该方法针对其他常见伪品的适用性, 如牡蛎粉和石决明粉, 结果表明该方法能够简单、 高效和准确地鉴别珍珠粉真伪。