光学元件化学机械抛光（CMP）过程中元件与抛光垫之间接触压力分布是影响元件抛光去除效率和抛光效果的关键因素，但因元件、磨料、抛光垫之间的接触状态较复杂、且不停变化，难以通过仿真计算获得。为了研究确定性抛光去除机理，设计了一套CMP面压力分布在位实时检测装置，将薄膜压阻传感器阵列式布置于抛光垫下，对元件与抛光垫接触面的压力分布展开实时检测，并通过仿真分析抛光垫与元件表面接触压力分布理论模型，与实测结果进行对比。基于自主搭建的实验平台，模拟工况进行研磨实验，并使用基恩士CL-3000激光位移传感器测量抛光垫面形。实验结果表明：随着研磨时间增加，抛光垫面形逐渐平整并接近当前研磨条件下的极限，其标准差由0.2079 mm降低为0.1839 mm，使用压力分布检测装置测得区域压力值标准差第一阶段下降8.2%，第二阶段下降0.2%，工件与抛光垫接触面压力分布逐渐均匀，与抛光垫面形逐渐平整的趋势相对应，证明该装置可以有效检测抛光过程中的压力分布及实时变化。

水体化学需氧量（COD）是一个重要的水体质量指标, 一般用来衡量有机物的污染程度。 对COD的检测长期依赖采样后的实验室化学分析方法, 目前应用最普遍的是重铬酸钾氧化法与酸性高锰酸钾氧化法。 化学分析的方法操作复杂, 耗时费力, 且引入新的化学药剂, 造成二次污染, 因此, 急需一种能够实现水体COD快速测量的检测技术。 在前期研究基础上, 对水体COD的激光诱导击穿光谱检测方法进行深入探索, 重点是优化模型预测速度, 目的是研究激光诱导击穿光谱技术用于对水体COD的快速测量方法。 采集了不同COD浓度的99个水体样本, 分为训练集和测试集两组, 通过重铬酸钾氧化法测定各水样的COD值, 作为真实值, 利用实验室自建的激光诱导击穿光谱采集系统采集各水样波长在200～1 000 nm的光谱信息, 利用偏最小二乘算法建立训练集水样COD的定量化测量模型, 然后对测试集光谱数据进行预测, 将预测结果与实验室化学方法测定的真实值进行对比, 评估预测效果。 通过对原始光谱建立的预测模型进行分析, 发现在建模过程中, 大量的激光诱导击穿光谱数据与COD浓度相关性很差, 而这些无用数据参与计算, 浪费了计算资源, 延长了检测时间, 造成系统负载过大, 不利于便携式检测设备的开发。 重点研究贡献度最大的前几个主成分, 通过对COD测量原理和PLS模型载荷分析, 找到LIBS光谱中与水样COD浓度相关性最高的主要特征峰, 经过分析发现, 主要为来源于水中有机物中的C, H, O, N以及水中一些还原性离子元素的特征峰, 这些特征峰对COD的模型预测能力贡献最大, 而COD的定义正是衡量水体中这些元素的多少, 这与该研究分析结论相吻合。 为了实现检测速度的提升, 提取这些特征峰, 对光谱数据进行降维, 剔除大量无关或相关性较低的数据, 经过多次筛选和降维, 最终将原来参与计算的每条光谱的13 622个数据降到28个, 大大降低系统的运算量, 却依然能够保留不错的预测能力。 筛选出的28个特征波长最能反映水体COD浓度, 为水体COD便携式的多波段检测设备的研发, 实现对COD的快速测量奠定了基础。

生物组织的黏性和弹性在许多疾病发生和发展的过程中会发生改变，因此检测生物组织黏弹性对疾病诊疗具有重要意义。基于此，介绍了基于激光散斑技术的生物组织黏弹性测量方法。从弹性波调制下的激光散斑衬比变化，布朗运动下的光强自相关函数和低频交变应力作用下的散斑位移3个方面，分别介绍生物组织黏弹性激光散斑检测的理论基础和研究现状。