针对当前遥感卫星电荷耦合器件(CCD)相机幅宽越来越大, 速率越来越高, 现有相机模拟源设备数据输出带宽不足的问题, 提出并实现了一种基于非易失性存储器 Express(NVMe)的超高速多通道遥感相机模拟源设备。该设备利用现场可编程逻辑门阵列 (FPGA)实现 4组 NVMe SSD主机控制器, 完成对固态硬盘 (SSD)的读写操作; 同时利用 DMA控制器读取 DDR4中缓存数据, 数据经封装处理后通过光纤接口输出。实验结果表明: NVMe主机控制器的写平均速率可以达到 1.7 GBps, 读平均速率达到 3.2 GBps。模拟源系统整体存储容量 8 TB, 对外输出带宽高达 80 Gbps, 支持 8路光纤接口输出。该模拟源具有较强的稳定性及良好的可扩展性, 已成功应用在某遥感卫星 CCD相机模拟源系统中, 为数传等设备的测试以及调试提供了充分保障。

提出一种相变材料辅助的非易失性硅基偏振不敏感1×2模式光开关，该器件包括偏振分束单元、偏振合束单元、定向耦合结构单元、偏振不敏感交叉波导以及模式转换单元。通过调谐相变材料的晶态与非晶态，可实现偏振不敏感的多模光开关功能。利用粒子群智能算法和时域有限差分法对所提出的器件进行优化并分析其性能。仿真结果表明，在1535~1569 nm波长范围内：输入TE₀模式时，所设计器件的插入损耗小于1.37 dB，串扰小于-13.12 dB；输入TM₀模式时，所设计器件的插入损耗小于1.61 dB，串扰小于-17.39 dB。

通过研究铁电存储器、磁性随机存储器、相变存储器和阻变存储器 4种新型非易失性存储器的抗辐射能力, 总结了每种非易失性存储器的总剂量效应和单粒子效应。针对总剂量效应和单粒子效应进行了对比与分析, 得到了目前的新型非易失性存储器的抗辐射能力仍然取决于存储单元以外的互补金属氧化物半导体(CMOS)外围电路的抗辐射能力。该结论为抗辐射非易失性存储器的研究提供了参考。

为便于工业应用，设计了具有人机交互界面的步进电机控制器。该控制器具有独立的编程指令。用户可通过PC机运行的程序编译软件完成应用程序的编写、自定义图像的选取及寄存器参数的设置。程序编译软件将上述信息通过串行总线传送给步进电机控制器，并保存在非易失性存储器中。步进电机控制器读取、解译并执行应用程序。该系统中配置有液晶显示器，实时显示操作信息；同时配有键盘，便于用户在工业现场修改应用程序或寄存器参数。整个系统以片上外设丰富的Cortex-M3核ARM芯片为核心，对系统指令、人机交互键盘、非易失性存储及LCD显示模块的设计进行了详细分析，并给出了系统设计显示结果。结果显示：LCD显示信息与用户按键命令同步，非易失性模块数据存储可靠，系统运行结果良好。

研究光折变多重全息图分批热固定方法,依据热固定的基本理论模型研究离子补偿后的全息电子光栅在分批记录和定影过程中的光擦除特点。引入批间光擦除时间常数对多重全息图分批热固定的批间擦除特性进行定量描述,给出了测量批间光擦除时间常数的实验方法,并测得实际晶体的批间光擦除时间常数。研究结果表明,被记录光激发的已定影全息图的获陷电子对其离子光栅的屏蔽作用,使得多重全息光栅的各批间光擦除时间常数τF远大于每批内光栅间的擦除时间常数τE,实验结果与理论预期一致。证实了批间光擦除时间常数与批内光擦除时间常数的差异是采用分批存储热固定技术高效存储热固定高密度全息图的基本依据。