为了提高声光移频器的性能,对其内部声光晶体(AOC)和压电超声换能器(PZT)电极之间的位置失配特性进行研究,并深入分析AOC和PZT电极之间几类不同的几何装配错位关系。通过构造AOC与电极失配的三维有限元模型,在不同轴向装配错位的条件下对AOC中的超声波声场进行仿真分析。根据超声波的声场分布特性,可以发现几何装配错位会导致AOC内部形成不发生声光相互作用的区域,并揭示此区域长度与错位量的关系。通过分析声光相互作用区与不发生声光相互作用区之间的光学界面,发现位置失配会在输出光中发生双光束干涉效应,其对实际光学系统的输出会产生影响。基于双光束干涉原理搭建一种测量不发生声光相互作用区域长度的实验系统,所得结果证明理论分析的合理性。

对转静子轴向间隙进行测量时，要求传感探头尺寸小、系统测量范围大、测量精度高，目前常用的间隙测量方法难以同时满足这些要求。结合转静子轴向间隙变化特点，提出一种采用调频干涉原理实现间隙测量的方案，并最终研制出高速实时在线测量样机。样机通过采用大宽带高速调频及周期性多普勒误差平滑处理技术来实现大范围高精度测量，通过采用单模光纤来实现小尺寸传感探头。为测试样机的性能，搭建了转静子轴向间隙模拟实验平台。动态间隙实验测试结果表明：研制的样机测量量程达20 mm，在15000 r/min的高速转速下，样机测量精度可达满量程的0.08%。所研制的样机可为转静子轴向间隙提供一种新的测量技术，给解决轴向间隙测量难题提供重要参考。

提出了一种基于非下采样剪切波变换(NSST)和参数自适应简化型脉冲耦合神经网络(SPCNN)相结合的水下偏振图像融合方法。对水下目标物进行图像采集获得目标物的线偏振度图像和偏振光强图像;对两幅图像进行NSST分解获得其多尺度和多方向子带系数,通过参数自适应SPCNN模型融合两幅图像的高频方向子带系数,采用基于区域能量自适应加权的融合方法融合两幅图像的低频子带系数;对融合后的高频方向子带和低频方向子带进行逆NSST重建融合图像。实验结果表明,与其他偏振图像融合方法相比,本文方法可以探测到水下目标物的更多细节和显著特征,主观视觉感受和客观评价方面都有较大的提升。

结合应用广泛的粒子群算法,通过数值仿真,深入探究了其关键参数对解调误差的影响规律,发现光纤布拉格光栅(FBG)谱形复用数量越大,谱形重叠程度越大,关键参数选择的范围越小。以最大解调误差为评价指标,定量分析得出了关键参数的合理设置范围,在优化条件下,FBG谱形复用解调性能得以提升,并通过实验验证了这一结论。

采用488 nm连续激光在相同曝光量条件下对氧化石墨烯样品进行光照还原实验, 并通过透射率和电阻率来表征还原氧化石墨烯的性质.结果表明：在还原过程中, 通过透过率和电阻率表征的还原程度呈现相同的变化趋势.此外, 还原过程分为两个步骤：达到相对稳定状态之前和达到相对稳定状态.在达到相对稳定状态之前, 激光功率密度越低, 样品的还原程度越高; 但当达到相对稳定的状态后, 激光功率密度越高, 样品的还原程度越高.基于rGO中含氧官能团的变化, 通过光子穿透能力和光对rGO的带隙调制作用对这一现象进行了分析.

展陈照明中的光辐照会对光敏文物材料造成褪色、 老化等辐照损伤, 尤其对字画、 染色丝绸、 彩绘陶器等颜色非常丰富的光敏性文物损伤巨大, 不利文物安全。 国内外展陈照明标准为减少对文物的辐照损伤, 严格控制照明标准水平, 如光敏文物的照度仅50lx, 不利于观众更加细致的欣赏这类文物。 随着半导体固态光源Light emitting diode （LED）技术的发展, 其光谱中不含对文物损伤最大的紫外和红外波段, 与传统光源相比具有天然优势, 能够实现在相同照度条件下对文物产生更小的伤害。 并使得在不增加对文物损伤的前提下, 提高照明环境亮度从而改善照明环境水平成为可能。 然而, 即使仅有可见光光谱, 可见光光子能量仍会对材料造成不可逆的损伤。 而LED光源光谱多样, 甚至有较大差异, 在LED光源大规模进入文物展陈照明领域时, 如何科学指导博物馆文物照明光源的研发与应用, 是改善文物展陈照明环境的关键问题。 该研究对常见光敏文物材料进行可见光连续辐照下表面颜色属性变化的测量研究, 通过制备常用的国画颜料和植物染料样品（国画颜料主要有硃磦、 赭石、 三青、 花青、 胭脂、 炭黑、 曙红、 酞青蓝; 植物染料主要有茜草、 黄檗、 栀子、 靛蓝、 槐米、 苏木、 紫草）, 利用不同波长单色光和不同色温复合光的LED作为光源, 对样品进行大剂量连续辐照实验。 辐照过程中, 定期测量材料表面颜色的色度学参数L*, a*, b*, 以CIE 1976 L*a*b*均匀色空间色差计算方法, 求算出不同光谱的LED光源辐照后样品的色差变化。 再分别从辐射度学和光度学出发, 对比分析具有不同光谱的LED光源对国画颜料和植物染料的长期辐照影响。 实验结果表明: 不论从辐射度学还是光度学角度分析, 相同辐照剂量或曝光量照射后, 单色光中短波长的蓝光辐照导致样品的色差最大, 绿光次之, 红光最小; 而在复合光中, 高色温LED光源由于蓝光占比较大, 对样品的辐照影响明显高于低色温LED光源; 目前利用光照度对博物馆照明环境进行评价时, 由于蓝光对应的人眼视见函数数值较低, 与辐射照度评价相比, 蓝光辐照对文物的影响会被进一步低估; 相同光照条件下, 植物染料的老化程度总体高于国画颜料; 黄色系的植物染料（黄檗、 槐米）和红色系的国画颜料（硃砂、 曙红）在光照过程中更易老化。 因此, 博物馆展陈照明的LED光源应严格控制蓝光成分, 采用低色温的光源更有助于对文物的保护。 在今后制定文物展陈照明标准时, 应对光源的蓝光占比进行限制。 此外, 对于黄色系、 红色系等光敏文物进行照明时, 相应的展陈照明标准应更为严格。 该研究对于LED光源在博物馆照明更加合理的研发与应用, 以及未来博物馆展陈照明标准改进及照明条件改善具有重要指导意义。

分析了光纤布拉格光栅(FBG)反射光谱的获取方式,根据反射光谱的特征,提出了利用相关系数改进FBG应变分布解调算法中优化目标函数的理论方法。结合差分进化算法,对改进算法与传统算法的性能进行了对比仿真。仿真结果表明,传统算法仅适用于能获知FBG真实反射率的情况,而改进算法还适用于无法获知FBG真实反射率的情况,所提方法提升了FBG应变分布解调算法的实际应用能力。

将石墨烯薄膜置于不同环境气氛中, 探究其在不同波长和功率密度可见光辐照下的导电特性.结果表明, 石墨烯薄膜在不同条件光照下电阻缓慢上升, 光照停止后电阻缓慢下降.氮气环境下石墨烯导电性能最稳定,真空下变化最大, 在相同功率密度红光辐照下, 样品在氮气、大气和真空下相对电阻变化分别为0.09%、0.22%、0.4%.相同环境下, 波长越短, 光子能量越大, 对样品影响越大, 在大气环境下, 相同功率密度的蓝光、绿光和红光对样品相对电阻的影响分别为20%、3%、0.22%.