我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首，分布式光纤传感技术（DOFS）作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术，近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战，在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史、现状以及典型应用原理和方案等的基础上，对其工作新机理、系统设计方案、研究发展方向等进行了阐述和讨论。

内蒙古每年可开采多达100 t黄色至无色的长石， 且透明度良好、 分布集中， 加以处理以顺应市场需求， 固阳长石可作为极具发展前景的宝石资源。 采用激光拉曼光谱、 X射线荧光光谱、 傅里叶变换红外光谱、 电子探针一系列测试技术， 以及常规宝石学测试方法对内蒙古固阳县长石的基本宝石学特征、 化学组成成分及振动光谱特征等进行了系统的研究。 结果表明， 该产地长石原石样品的晶形大多是成砾石状， 折射率为1.555～1.570， 双折射率为0.008~0.010， 密度在2.65～2.68 g·cm-3， 样品的紫外荧光特征显示， 在长波（365 nm）和短波（254 nm）下均为惰性。 X射线荧光光谱仪分析表明， 所有样品中均含有一定量的Al、 Si、 Ca， 以及少量的Ti、 Fe、 Mn、 Mg和Sr。 根据电子探针测试结果计算长石的化学分子式及端元组分比例可知， 该类样品属于中长石。 长石的红外吸收谱峰主要位于1 200～400 cm-1之间。 其中从钠长石到钙长石， 随长石牌号递增， 在红外吸收光谱中则表现为: 590和650 cm-1的吸收峰均向低波数范围偏移， 分别偏移至575 cm-1±和624 cm-1±处， 本文研究的固阳中长石， 两处的吸收峰分别位于578和632 cm-1处， 符合长石序列红外光谱变化的特征, 属典型中长石红外吸收光谱特征。 该类长石的拉曼谱峰主要由102、 186、 290、 489、 516、 572和800 cm-1七个主要的拉曼谱峰组成。 其中450 cm-1以下的102、 186和290 cm-1谱峰是由金属阳离子和氧（［M—O］）之间的振动， 290和490 cm-1两处拉曼峰的分裂程度可以指示硅酸盐矿物中Al/Si的有序度。 489、 516和572 cm-1处拉曼峰属O—Si（Al）—O的弯曲振动频谱和Si—Obr—Si（Al）的反对称伸缩。 与其他产地长石对比分析可作为鉴别依据之一。 基于以上分析， 进行了此种长石的组成成分与主要结构的分析和探讨。

超窄带光纤布拉格光栅作为一种重要的无源光纤器件，可以作为优良的光学滤波器。首先在理论分析的基础上，模拟在光纤布拉格光栅制备过程中引入不同的不均匀紫外辐照，分析不同紫外光辐照分布函数下的光栅光谱性能，并采用逐点扫描紫外辐照法在不同的辐照不均匀条件下刻写光纤布拉格光栅。结果表明：紫外辐照的不均匀会极大地影响光纤光栅的光谱性能（带宽、矩形度及边模抑制比等参数），紫外辐照越不均匀，光纤光栅的3 dB带宽和25 dB带宽都越大，光谱矩形度变差，边模抑制比降低，光学滤波器的性能也更差。提出通过对切趾函数进行修正来补偿辐照不均匀的影响。采用该方法能补偿紫外光斑以及光路调整等带来的刻写误差，使得光纤光栅的谱型得到优化，将光纤光栅的边模抑制比提高到30 dB以上，满足光学滤波器的应用需求。

近几年市场上最新出现了一类“加瓷”绿松石, 与绿松石原矿极为相似, 这类“加瓷”绿松石是使用无机结合剂磷酸盐或硅酸盐作为添加物, 对绿松石进行充填处理从而达到提高绿松石瓷度的目的, 故以“加瓷”绿松石而得名。 这类“加瓷”绿松石与天然绿松石的外观极为相似, 目前对此类型绿松石的研究比较薄弱。 使用常规宝石学仪器、 红外光谱仪、 X射线荧光光谱仪、 紫外-可见分光光度计、 荧光光谱仪对经磷酸盐“加瓷”处理的绿松石的化学成分组成特征以及振动光谱特征进行了系统的研究和分析。 研究结果显示: 经磷酸盐“加瓷”处理的绿松石均为隐晶质结构, 表面多呈蜡状-玻璃光泽, 有黑色或白色团块状色斑, 分布有铁线, “加瓷”处理后绿松石的相对密度平均值(2.38)小于具有相似外观的天然绿松石(2.60)； 荧光整体呈惰性, 但部分“加瓷”处理的绿松石在紫外荧光灯下会出现蓝白色荧光沿样品表面微裂隙分布的异常现象； 使用X射线荧光(XRF)光谱仪对样品的成分进行测试分析, 磷酸盐“加瓷”处理绿松石的主要化学成分偏离天然绿松石理论化学成分值, ω(Al2O3)在20.91%～39.45%之间, ω(P2O5)在42.32%～53.46%之间, ω(CuO)在6.54%～11.38%之间, ω(FeOT)在0.43%～22.2%之间, ω(SiO2)在0.28%～4.52%之间, ω(K2O)在0.05%～0.36%之间； 磷酸盐“加瓷”处理绿松石的磷铝比为1.47～2.10, 这一数值相比天然绿松石普遍较高； 磷酸盐“加瓷”处理绿松石红外吸收光谱主要显示为结晶水、 羟基水及磷酸根基团的振动光谱, 振动频率与天然绿松石红外光谱基本一致； 紫外-可见光谱表明磷酸盐“加瓷”处理绿松石的谱峰的位置相对于天然绿松石图谱稍有偏移但整体趋势一致； 三维荧光光谱仪检测结果荧光较微弱, 荧光中心强度变化范围较大。

随着哥伦比亚祖母绿矿的日益枯竭, 巴基斯坦祖母绿逐渐成为市场的主力军之一, 运用常规宝石学仪器、 红外光谱仪、 激光拉曼光谱仪、 紫外-可见-近红外光谱仪(UV-Vis-Nir)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)对巴基斯坦斯瓦特产区的祖母绿谱学特征进行了较系统的研究。 结果表明, 巴基斯坦斯瓦特祖母绿颜色整体呈深绿色-深蓝绿色, 折射率较高为1.589～1.615。 巴基斯坦斯瓦特产区的祖母绿中含有种类和数量较多的内含物, 其中三相内含物呈边界清晰平直的矩形且具有明显定向性, 与俄罗斯、 赞比亚和埃塞俄比亚产区祖母绿的三相内含物接近。 根据同一样品不同颜色的紫外-可见-近红外光谱和LA-ICP-MS的分析表明, 在颜色较深的区域, 紫外-可见-近红外光谱显示相对较强的427, 608, 637和679 nm(o光)Cr的R线吸收以及在o光下370 nm Fe的吸收, 同时此区域内Cr和Fe含量相对较高, 因此祖母绿色带是由含量不同的Cr和Fe所致。 巴基斯坦斯瓦特祖母绿是由Cr致色, V对颜色有一定贡献且Cr/V极高。 根据LA-ICP-MS结合红外光谱可知, 巴基斯坦斯瓦特祖母绿属于富碱祖母绿, 在红外光谱的指纹区显示了与一般祖母绿相同的振动吸收峰, 在中红外区4 000～2 000 cm-1, 低强度3 518和3 700 cm-1为Ⅰ型水不对称伸缩振动, 其他的水谱带饱和; 中等强度的3 232 cm-1为［Fe2(OH)4］2+多聚合离子吸收谱带; 在8 000～5 000 cm-1近红外光谱区, 在垂直于c轴的方向上, 5 264 cm-1为Ⅰ/Ⅱ型水ν3+ν2合频吸收带, 中等7 097 cm-1为Ⅱ型水倍频振动峰、 弱的7 187和6 842 cm-1为Ⅰ型水倍频振动峰; 在平行c轴方向上, 5 272 cm-1为Ⅰ/Ⅱ型水ν3+ν2合频吸收带, 7 073 cm-1为Ⅰ型水的合频振动峰, 7 185 cm-1为Ⅱ型水的倍频振动峰。 总之, 巴基斯坦斯瓦特山谷的祖母绿的主要致色离子为Cr3+和Fe3+, 碱金属离子含量偏高, 属于Ⅱ型水为主的祖母绿类型。

为提高1342 nm 分布反馈（Distributed Feedback, DFB）半导体激光器的输出功率，设计了三种腔面膜膜系组合。采用电子束蒸发镀膜技术对该激光器进行了腔面镀膜，并测试了其在三种膜系组合下的输出功率。结果表明，采用增透膜为基底(Sub)/Al2O3/Ta2O5/空气(Air)、高反膜为Sub/(Al2O3/Si)3Al2O3/Air的腔面膜膜系组合时，激光器的输出功率最高。前腔面反射率为02%，后腔面反射率为986%。在260 mA的直流电流下，平均输出功率达到了85 mW以上（增加了856%），斜率效率提升了829%。通过采用此膜系组合进行激光器腔面镀膜，可以大幅提升1342 nm DFB半导体激光器的输出功率。

针对电子战系统的宽带射频信号波分复用传输, 通过理论分析给出了微波光子链路中各关键参量对杂散信号的影响规律, 提出了非均匀信道间隔分配的除杂优化方法。该方法通过微调各通道的波长, 使四波混频产生的杂散频率超过电子战接收机带宽, 从而降低杂散对系统的影响。该方案实现简单, 且无需改变现有电子战系统架构, 具有较好的工程实现性。实验结果表明: 与等波长间隔相比, 5通道非均匀波分复用信号传输1km时, 在接收机带宽内四波混频引起的杂散得到了显著优化, 动态范围提升了26dB以上。

电化学氧化法降解水中毒性有机物具有低碳、节能、清洁等优点,该技术的关键是开发高效、稳定、价格低廉的阳极。本文采用热分解法制备了Ti/SnO2-IrO2电极,对电极进行表征和电化学性能分析,并降解了对氯苯酚。考察不同因素(电流密度、目标污染物初始浓度、Cl-浓度)对降解效果的影响。结果表明,Ti/SnO2-IrO2电极具有较长的寿命和良好的电化学性能。当电流密度为20 mA·cm-2,对氯苯酚初始浓度为300 mg/L,Cl-浓度为1 000 mg/L时,化学需氧量(COD)去除率可达89.02%,同时电极具有较低的能耗0.596 kWh·g-1,表现出优异的催化性能。该电极具有一定的工业应用前景。

针对自发布里渊散射信号微弱、系统信噪比低、导致系统传输距离短的问题,提出了一种基于提升小波阈值联合累加平均降噪的方案,增大了系统的测量距离。理论分析了自发布里渊散射信号特征,选择了合适的小波基、分解层数、阈值规则和阈值函数。搭建了实验平台,对所提方案的有效性进行了验证,并与仅累加平均降噪的结果和累加平均联合传统小波阈值降噪的结果进行了对比。结果表明,相比仅累加平均降噪法,本文提出的累加平均联合提升小波阈值降噪法将传感距离由16.62 km提升到了39.45 km,而处理时间仅增加了2.22 s,基本满足测量的实时性要求;与累加平均联合传统小波阈值降噪方法相比,本文算法将传感距离提升了0.63 km,且处理时间减少了0.69 s。因此,本文提出的方案更适用于长距离BOTDR系统。