研磨作为4H碳化硅(4H-SiC)晶片加工的重要工序之一，对4H-SiC衬底晶圆的质量具有重要影响。本文研究了金刚石磨料形貌和分散介质对4H-SiC晶片研磨过程中材料去除速率和面型参数的影响，基于研磨过程中金刚石磨料与4H-SiC晶片表面的接触情况，推导出简易的晶片材料去除速率模型。研究结果表明，磨料形貌显著影响4H-SiC晶片的材料去除速率，材料去除速率越高，晶片的总厚度变化(TTV)越小。由于4H-SiC中C面和Si面的各向异性，4H-SiC晶片研磨过程中C面的材料去除速率高于Si面。在分散介质的影响方面：水基体系研磨液的Zeta电位绝对值较高，磨料分散均匀，水的高导热系数有利于控制研磨过程中的盘面温度；乙二醇体系研磨液的Zeta电位绝对值小，磨料易发生团聚，增大研磨过程的磨料切入深度，晶片的材料去除速率提高，晶片最大划痕深度随之增大。

为了在表面等离子体共振（SPR）传感器中提高信噪比、灵敏度等，需要使光波尽可能多地和表面等离子体波（SPP）相耦合。主要研究了如何通过改变金属光栅结构以增强SPR共振峰从而提高其SPR传感器的灵敏度。在选定一维矩形光栅面型的基础上,通过改变光栅结构及面型参数，寻找入射光波与表面等离子体波耦合度最大时的面型参数值。将基本光栅面型函数分解展开并逐项分析其对表面等离子体共振的影响，针对已优化的一维矩形金属光栅面型函数，分析其傅里叶展开式中各项对等离子体耦合的贡献，以期为进一步寻求光能量最大耦合的物理本质提供分析支持。

在三次相位板的波前编码技术研究中，系统的离焦极限和三次相位板的面型参数是决定系统成像质量和图像恢复难度的重要参数。本文利用根据魏格纳函数推导出的准确波前编码成像系统 MTF函数，提出了一种三次相位板面型参数和离焦极限之间关系的讨论方法，分别利用该方法得出三次相位板系统的理论离焦极限和针对不同应用的实际离焦范围；计算得出限定不同离焦量要求时的三次相位板面型参数的选择。并通过对离焦与非离焦情况下系统 MTF函数对比，讨论系统离焦时的 MTF全局一致性。并分别利用数值计算和 CODE V模拟验证了通过此方法得到的系统离焦极限和相位板面型参数的有效性。