针对圆形目标的二维图像无法直接获取其中心三维坐标的问题，提出了一种基于随机Hough变换的圆心三维坐标提取的方法。随机Hough变换方法可对采集到的圆形目标图像快速地进行圆形中心特征点的检测定位，并根据双目视觉算法将获取到的特征点二维坐标进行立体匹配，最终得到圆形目标中心的三维坐标信息。所提方法主要用于石油钻井领域中智能化接单根作业的钻杆定位工作，针对钻杆接头图像定位的实验结果表明：相比于传统Hough变换方法，随机Hough变换方法检测的计算时间大大缩短，可以显著提高特征点检测效率；同时结合双目视觉算法能够准确提取圆形目标中心的三维坐标，且精度高、稳定性好。

皮肤作为人体最大的器官，有着屏障功能、免疫应答、防止水分流失和排泄废物等重要作用。大面积的严重皮肤损伤患者会由于缺乏充足的可移植皮肤而死亡。生物3D 打印技术的发展为可移植皮肤的制造提供了解决办法。生物3D 打印技术可以定制化制造功能性的皮肤替代品，有望解决移植皮肤短缺的困难。本文简述了皮肤创伤修复原理，比较了用于皮肤修复的生物材料墨水、细胞和主要的生物3D 打印技术，分析了光电技术在3D 打印皮肤上的应用潜力，并总结了生物3D 打印技术在皮肤修复应用中所面临的挑战和未来的发展方向，提出了光电技术在生物3D 打印中的应用需求。

高精度的语义分割结果往往依赖于丰富的空间语义信息与细节信息,但这两者的计算量均较大。为了解决该问题,通过分析图像局部像素具有的相似性,提出了一种基于区域自我注意力的实时语义分割网络。该网络可分别通过一个区域级的自我注意力模块和一个局部交互通道注意力模块计算出特征信息的区域级关联性和通道注意力信息,然后以较少的计算量获取丰富的注意力信息。在Cityscapes数据集上的实验结果表明,相比现有的实时分割网络,本网络的分割精度更高、速度更快。

报道了最大输出功率为1.3 W,波长为910~930 nm的单频、可调谐锥形半导体激光放大系统,研究了锥形半导体放大系统输出功率随注入电流和种子光功率的变化。功率为13.6 mW、波长为920 nm的单频种子光经隔离器和聚焦透镜后,功率减小为12.4 mW;入射到注入电流为4 A的锥形放大器中时,输出激光的功率可达1300 mW,增益达到20.21 dB,线宽为660 fm。当种子光功率从0增大到13.6 mW时,放大功率随之增大。该系统获得的激光可以用于四倍频后窄线宽连续可调谐中(深)紫外激光的研究。

研制的双波长短脉冲激光器采用“大模体积腔+渐变反射率输出镜”技术, 对二极管泵浦棒状激光介质产生的热透镜及热退偏进行补偿, 在500 Hz下实现了谐振腔短脉冲能量140 mJ, 脉宽约17.76 ns的1 064 nm激光输出, 20 min能量不稳定性RMS值小于0.3%, 激光光束质量M2≈1.6。该实验结果与采用MOPA技术路线——谐振腔+预放的方式技术指标相当, 但采用谐振腔的技术路线结构简单紧凑。采用水热法生长抗灰迹效应的GTR-KTP晶体作为倍频晶体, 相位匹配方式选择II类相位匹配, 倍频后532 nm激光单脉冲最高能量96 mJ, 最高倍频效率68.6%, 激光光束质量M2≈2.1。通过能量调节设计, 实现了线偏振态1 064 nm和532 nm激光功率连续可调共光轴输出。

在强背景下的窄线宽激光回光探测研究中, 采用光谱滤波的方式可以滤除背景光, 提高探测系统的信噪比; 对于光栅滤波系统而言, 考虑到信号光经过大气信道传输后会引起波前相位畸变, 而这会对系统的滤波性能产生一定影响, 故而有必要对其进行深入研究。针对光栅光谱滤波在激光大气传输探测方向的应用, 从激光大气传输理论和光栅衍射原理出发, 建立了光栅在入射光场为大气扰动光场时的光谱光强分布仿真模型, 分析了大气相干长度以及系统结构参数对系统性能的影响, 给出了光栅光谱滤波技术系统及大气适用条件, 当大气相干长度r0>0.05 m时, 得到了亚纳米级的光谱滤波线宽(半峰全宽FWHM为0.3 nm), 有效光谱的透射率也超过了0.90, 并通过大量仿真实验进行了验证。

太赫兹波数字全息成像技术结合了太赫兹成像技术和数字全息成像技术的优势, 是一种新型相衬成像技术, 具有光源相干性要求低、光路结构简单、实时定量获取物光波复振幅信息等特点, 非常适用于太赫兹波段成像。影响数字全息成像技术分辨力的因素有多种, 其中一个主要因素是探测器靶面尺寸的大小, 因此, 提出合成孔径方法扩大探测器靶面尺寸, 提高太赫兹数字全息的成像分辨力。文中搭建了连续太赫兹波同轴数字全息成像装置, 获取了样品高质量、高分辨力的振幅和相衬图像。实验结果有效说明了合成孔径方法可以提高太赫兹数字全息成像分辨力。

基于双多层介质膜衍射(MLD)光栅的超窄带光谱滤波系统可以获得普通窄带滤光片无法实现的亚纳米级超窄光谱滤波宽度, 利用该系统有望极大地提高激光回光探测系统的信噪比和抗干扰能力。设计了一套基于双MLD色散补偿光栅的超窄带光谱滤波系统, 使用CODE V软件对系统像差进行理论仿真, 发现系统像差可忽略不计; 使用Matlab软件对系统的滤波线宽和有效能量透过率进行理论仿真, 为解决实际滤波问题时, 根据实际需求选择最优系统结构参数提供了较完整的理论基础。最后, 在实验室采用国产多层介质膜光栅, 在1064 nm中心波长段, 成功将光谱半峰全宽(FWHM)为0.3 nm的入射激光转换为光谱FWHM为0.03 nm的出射激光。