光子疗法因具有安全、无创、无痛、非侵入、无致瘾和操作方便且疗效显著等特点，已被广泛地应用于疼痛疾病的临床治疗中。本文介绍了基于光子技术的低强度激光疗法、高能量激光疗法、半导体激光疗法以及激光针灸疗法在疼痛缓解方面的研究进展，通过研究疼痛缓解的机制和临床实践手段，为光子技术全面应用于疼痛临床治疗提供理论依据和实践指导。

根据毛发受累范围的大小, 斑秃可以分为局限性斑状斑秃(AAP)、全秃(AT)和普秃(AU), 可发生于任何年龄, 在青壮年中较为多见。本文介绍了应用广泛且治疗斑秃效果明显的点阵激光法、梅花针法、米诺地尔法、JAK抑制剂法及糖皮质激素法等临床方法, 总结了各种方法的优缺点, 并对斑秃治疗的发展作了总结与展望, 为今后进一步研究斑秃治疗提供了必要的理论支持。

针对激光雷达在检测道路障碍物的过程中，由点云数据密度不均而导致障碍物检测准确率低和实时性差的问题，提出一种优化的密度噪声空间聚类（DBSCAN）算法以提高道路障碍物的聚类效果。首先依据点云数据的反射强度信息对车道线进行检测，提取感兴趣区域；然后使用射线坡度阈值地面分割算法进行地面分割，实现对斜坡地面的彻底分割；最后提出一种自适应的DBSCAN算法，选取代表性的核心点以及自适应聚类半径，实现对不同距离密集障碍物的快速准确聚类。实验结果表明：所提算法能够对不同距离的密集障碍物准确聚类；与传统算法相比，所提算法的正检率提高24.07个百分点，平均耗时减少1.18 s。

针对航空复合材料挖补修复工艺对损伤区高效高质量去除的需求，研究了碳纤维复合材料纳秒脉冲激光剥蚀机理、工艺优化和缺陷控制方法，基于各向异性传热原理研究了激光扫描角度对材料去除率的影响规律，探索了激光扫描速度和填充间距对非匀质材料的热-机械剥蚀的影响机制。结果表明：碳纤维复合材料显著的各向异性传热使得去除深度随激光扫描角度的增大而减小，激光扫描角度为0°时去除深度为220 μm，激光扫描角度为90°时去除深度为150 μm；由于热-机械剥蚀的混合作用，两个方向上的光斑搭接率存在临界值，在该临界值处材料去除效率出现峰值。进行了18层的阶梯形去除，精度控制在±20 μm。通过实验测试与数据分析，优化了碳纤维复合材料逐层精细剥蚀扫描策略与工艺方案，为碳纤维激光精细制造提供了参考。

为了解决激光雷达障碍物检测中点云密度不均和分割不彻底导致的误检、漏检和实时性差等问题,提出了一种改进的DBSCAN (Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)算法以提高障碍物聚类效果。首先利用散乱点云数据建立k维树(kD tree)索引,在完成数据预处理的基础上,使用射线地面分离(RGF)算法进行地面分割。然后对传统的DBSCAN算法进行了改进,聚类半径随扫描距离的变化自适应地改变,远距离障碍物点云聚类效果得到提高。实验结果表明,所提方法对不同距离的障碍物都能实现良好的聚类,与传统方法相比,平均耗时减少了1.18 s,正检率提高了19.60个百分点。

提出并制作了一种基于多模干涉的在线型光纤迈克耳孙干涉仪,干涉仪由多模光纤熔接单模光纤构成。光从单模光纤进入多模光纤时,由于纤芯失配会激发出多个高阶模,这些高阶模与纤芯基模在多模光纤中耦合并发生模间干涉。制作的传感器样品的干涉谱条纹清晰,对比度高。液体折射率传感和温度响应特性实验结果表明在1.3333~1.3796 RIU的折射率范围内,干涉仪的液体折射率灵敏度为-92.43 dB/RIU;在25~75 ℃的水温范围内,干涉仪的液体温度灵敏度为0.01 dB/℃。传感器结构简单,易于制作,成本低廉,其探针式结构在生物医学、石油化工等领域有一定的应用前景。

为了简化光纤液位传感器的设计与制作工艺, 提出了一种基于纤芯失配模间干涉的在线型光纤迈克耳孙干涉仪, 由单模光纤熔接一段细径光纤构成。单模-细径光纤熔点处充当耦合器, 激发出光纤高阶包层模, 纤芯基模与高阶包层模被细径光纤端面反射后传输至单模光纤产生模间干涉并输出。传感器干涉条纹清晰、对比度高, 对环境液位改变敏感。对细径光纤长度为12 mm的传感器进行了不同溶液液位和温度响应特性的实验研究, 实验结果表明在0~9 mm 的液位变化范围内, 干涉谷波长与液位呈线性关系, 水液位灵敏度为－0.116 nm/mm, 质量分数为4.7%的 NaCl溶液液位灵敏度为－0.129 nm/mm；在20~80 ℃的水温变化范围内, 干涉谷的温度灵敏度为0.038 nm/℃。传感器结构简单、制作简便, 而且成本低廉, 在石油化工等领域具有较好的应用前景。

为探讨一种快速、 及时对水上油膜种类进行鉴别的方法, 采用水上油膜反射率光谱数据结合聚类分析方法、 主成分分析方法和小波变换分别对厚度为300, 500和1 000 μm的煤油, 300, 1 000和1 500 μm的润滑油, 50, 300和500 μm的轻柴油和500, 2 000 μm的180#柴油等四种常见溢油油种进行判别研究。 聚类分析结果表明: 采用欧氏距离计算样本间的聚类距离, 在距离L=8.976以上能够将样本正确分类, 准确率100%; 对同一油种油膜而言, 油膜厚度接近的更易聚类; 主成分分析结果表明: 对原始数据、 小波概要系数和小波细节系数分别进行主成分分析, 其中小波细节系数对油种区分效果最佳, 四种油膜样品在主成分得分空间中独立分布。 利用反射率光谱数据结合聚类分析和基于小波细节系数的主成分分析对水上油膜种类的鉴别是可行的。

海面溢油对海洋环境会生成许多有害物质, 导致位于食物链底端的浮游生物大量死亡, 进而危害整个海洋生态系统。 高光谱遥感可以获取溢油和海水的空间分布信息和光谱分布信息, 利用高光谱图像进行溢油检测具有更好的检测性能。 针对高光谱图像的海面溢油检测过程中需要人工辅助的缺点, 提出一种基于自适应匹配滤波的高光谱图像海面溢油自动检测方法。 首先, 利用场景中溢油的C—H键光谱特性, 设计一种溢油参考光谱特征提取模型, 获取溢油检测过程中的参考光谱。 其次, 依据海水、 云以及溢油光谱反射特性的差异, 选取海水、 云和溢油差异最大的波段, 分割海水像素, 计算溢油检测过程中的背景参数。 最后, 将目标检测中经典的自适应匹配滤波方法进行适当的改进应用于溢油的检测。 将该方法应用于实际墨西哥湾airborne visible infrared imaging spectrometer（AVIRIS）高光谱遥感影像的海面溢油的检测, 结果表明该方法具有计算速度快, 不需要人工辅助等方面的特点, 可用于海面溢油的自动检测。