微波加热不均匀性一直以来都是从事微波加热控制方向研究人员心目中的热点问题。根据微波加热装置的物理结构建立了炉内各层表面的温度静态差分模型结合实验以求得微波加热的实际功率。再基于传热学的有限差分法建立三维空间中的温度分布模型，利用MATLAB以及COMSOL仿真对比验证了模型的有效性。假定微波均匀加热求得被加热介质的平衡温度与不均匀加热时的温度进行比对以找出微波加热过程中介质的部分温升平衡点，最后互相比对找出最优点为控制对象进行专家PID（proportion-integral-derivative）微波加热。实验结果表明，该方法能较为精确地测量出被加热介质任何时刻的平衡温度，使得微波加热在工业生产上有着更加广泛的应用。

针对现有10 kW高功率工业微波炉，采用继电器作为控制执行器，在使用传统控制方法加热时，温度存在较大超调和明显振荡，系统温度稳定性较低，为解决上述问题将反向传播神经网络PID（BPNNPID）控制引入到该装置微波加热温度控制中，并以自来水为加热对象进行仿真对比与实验验证。首先，利用现有输入输出实验数据，建立工业微波炉温度控制模型；其次，运用MATLAB/SIMULINK搭建高功率工业微波炉温度控制系统并进行仿真对比实验；最后，实验验证BPNNPID控制方法在加热5 kg自来水时工业微波炉的温度控制性能，实验结果表明，较常规PID、模糊PID控制，该方法在微波加热过程中对媒质温度控制超调更小且未发生明显温度振荡，有效改善了高功率工业微波炉工作时的系统温度稳定性，有助于提高产品质量和安全性能。

Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅薄膜具有宽光谱吸收和高稳定性的特点。在金镜上采用磁控溅射制备了40 nm厚的Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅薄膜，将其在150 ℃下退火20 min，退火后Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅由非晶态转变为晶态。测试发现晶态Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅可饱和吸收体的调制深度提高到了原来的1.4倍，基于晶态Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅可饱和吸收体实现了脉冲宽度为1.52 ps、信噪比为47 dB的光纤锁模激光器。制备了40、60、80 nm的Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅薄膜，分析表明，随着Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅薄膜厚度的增加，光吸收率明显增加，这说明Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅薄膜的光学性质具有可控性，Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅材料在超快激光器中有应用潜力。

为优化1 310 nm超辐射发光二极管输出性能，提高器件输出功率，针对J型波导结构的1 310 nm超辐射发光二极管的波导结构参数及器件散热能力进行研究。结果表明波导刻蚀深度、弯曲角度和绝缘层厚度是影响器件实现高功率输出的重要因素。基于研究结果对超辐射发光二极管器件结构及工艺进行优化，制备出脊宽5 μm、弯曲角度8°、刻蚀深度1.7 μm、绝缘层厚300 nm的J型超辐射发光二极管。该器件在室温及500 mA连续注入电流条件下，直波导长度1.5 mm时实现10 nm宽的输出光谱，输出功率达到42.2 mW。