面向核电磁脉冲等强电磁环境下复合材料壳体平台的电磁环境效应分析需求，根据Maxwell-Ampere定理的积分形式，分析得到了时域有限差分方法在处理弱导电薄层介质材料参数时的等效计算方法，即当介质等效波长远大于模型厚度时，可将薄层模型适当增厚，同时等比例减小其电导率，参数等效前后模型的电磁耦合特性基本相同。该方法通过等效增厚薄层材料从而实现增大空间离散步长，减少网格量的目的，不需要改变传统时域有限差分方法的时间步进格式，不会破坏计算的稳定性。无限大有耗介质薄板、薄层球体、含薄层壳体无人机电磁耦合等算例表明，在包含毫米级厚度弱导电介质薄层壳体平台的核电磁脉冲耦合模拟中，该方法具有较好的适用性。

光学电压传感器在温度稳定性方面仍有亟待解决的问题，一是电光晶体在温度变化时存在温度梯度，导致表面温度与光路温度不等；二是晶体物性参数也会受到温度影响。为此提出一种基于温度场与双卡尔曼滤波（Dual Kalman，D-Kalman）参数估计的温度补偿方法。以锗酸铋晶体为研究对象，在对传感器输出信号进行交直流分离的基础上，先利用半解析法建立晶体暂态温度场模型，再分别通过卡尔曼滤波与中心差分卡尔曼滤波实现对晶体内部温度和初始温度下晶体折射率的状态估计，最后将修正参数与传感器输出信号高频分量相结合计算补偿电压。实验结果表明，传感器在外界温度为［20 ℃，40 ℃］以0.5 ℃/min速率不断升高的环境下，暂态温度场解析式的仿真精度在0.02%以内，实验测量精度在0.2%左右，补偿输出电压测量精度优于0.52%。与同平台下反向传播神经网络温度补偿效果以及不同平台下的补偿效果相比，该方法提高了传感器测量精度。

在二维光子晶体中嵌入了线缺陷，利用线性干涉效应和波导耦合，设计了一种基于二维光子晶体的同或门和与非门结构。主要采用平面波展开法对该二维光子晶体的能带结构进行分析，采用时域有限差分法，结合线性干涉效应，在Rsoft平台对所设计的同或门和与非门进行稳定电场图和归一化功率仿真。仿真结果标明：设计的同或门对比度高达29.5 dB，响应时间为0.073 ps，数据传输速率为13.7 Tbit/s；设计的与非门对比度高达24.15 dB，响应时间为0.08 ps，数据传输速率为12.5 Tbit/s。这些结果表明所设计的结构对比度高、响应时间短和数据传输速率快。

随着电气化的发展，电气与电子系统中的电磁兼容问题越来越被重视，为了消除或抑制电磁耦合的影响，实现设备或元件电磁兼容的工作，有必要对线缆间的串扰进行研究。但目前少有相关研究关注独立的发射回路与接收回路构成的双差模回路间的电磁串扰问题。提出了一种基于多导体传输线理论的五导体传输线模型，并基于此研究了双差模非屏蔽线缆回路间的串扰问题。该方法根据耦合机理，首先建立单位长度五导体传输线等效模型，然后根据有限差分的方法列写基尔霍夫方程组，最后补充边界条件后求解得到串扰的频域解。将串扰计算结果与CST软件仿真结果进行对比，验证了该模型和计算方法的可行性与有效性，经计算分别研究了感性耦合与容性耦合，分析得到了不同因素对线束间串扰的影响规律，可为实际工程中采取措施抑制线缆间串扰提供指导，体现出该模型的先进性。

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。