二氧化钛兼具优异的光化学性质和光学性质，被广泛应用于能源材料、光学信息等领域的微纳功能器件中。二氧化钛的微纳加工与成形技术是二氧化钛微纳功能器件制备的关键技术基础。超快激光由于具有超短脉宽和超高能量峰值等特性而成为理想的微纳制造工具之一，近年来在二氧化钛的微纳加工领域中得到了广泛的关注。综述了超快激光加工二氧化钛微纳结构及功能器件的研究进展，包括二氧化钛的性质及应用、超快激光与二氧化钛的作用机理、二氧化钛微纳结构的超快激光加工技术，介绍了利用这些技术加工的二氧化钛光解水制氢器件、图案化结构色器件和光学加密器件等微纳功能器件，并对超快激光微纳加工技术在二氧化钛微纳结构及功能器件加工领域中的应用前景进行了展望。

提出了一种智能高侧功率开关的短路保护电路, 包括输出短路检测电路、延时信号产生电路和栅源电压限制电路。采用NMOS管用作功率管, 使电路短路时仍处于安全工作区内, 提升了高侧功率开关的可靠性。采用0.6 μm HV SOI工艺对该短路保护电路进行了仿真验证。仿真结果表明, 在硬开关故障和负载短路两种情况下, 功率管保持处于安全工作区内。

合成孔径激光雷达是实现计算成像的一种重要途径。首先,介绍了多通道逆合成孔径激光雷达(ISAL)样机、成像探测实验及信号处理方法。然后,阐述了样机系统组成和关键技术解决途径。接着,利用基于一发多收脉冲体制和全光纤光路的相干激光雷达样机,给出了地面运动车辆目标的成像探测实验结果。最后,在收发扩束宽视场条件下,验证了多通道ISAL的高分辨率成像能力和顺轨干涉运动补偿成像方法的有效性。

合成孔径激光雷达(SAL)可在大前斜视角条件下以较小的光学孔径,对远距离目标进行高分辨率、高数据率成像,是光学成像探测的一种重要形式。对口径为100 mm、作用距离为20 km、分辨率为0.05 m的SAL的工作模式、系统方案、指标参数和关键技术进行分析,并提出与设备整流罩共形的衍射光学系统概念,有利于减少气动影响和设备的体积、质量。借助微波相控阵天线模型,研究基于频率扫描变化的激光波束展宽和一维波束扫描方法,给出相关波束方向图的仿真结果。结果表明,基于曲面共形衍射光学系统的SAL成像探测技术具有可行性。

实际飞行过程中载机的俯仰角和偏航角会在顺轨干涉处理的基线中引入交轨基线分量，在振动条件下对高程起伏地形难以精确成像。为实现机载合成孔径激光雷达(SAL)振动有效估计，提出了一种基于三探测器正交基线干涉处理的振动估计和成像处理方法，建立了信号模型并进行了精度分析。该方法需要使视场重叠，并利用了SAL非成像光学系统的特点来实现。介绍了利用一个对地宽幅成像探测器和三个振动估计探测器分置的光学系统实现方案，并讨论了探测器视场重叠度和信噪比对振动估计性能的影响。振动条件下对高程起伏地形的仿真成像结果验证了该方法的有效性。

介绍了国内外合成孔径激光雷达的研究现状, 讨论了其技术体制、工作模式和光学系统特点。给出了一个用于空间目标观测的天基合成孔径激光雷达系统方案, 并对其主要的性能指标和关键技术进行了分析。研究表明: 天基合成孔径激光雷达可以在大前斜视角条件下, 以高数据率对目标实现远距离高分辨率成像。

提出了一种基于差频测角定位、等效去平地相位和模糊数估计相结合的相位解缠方法.根据波束指向信息在差频下干涉测角,对目标进行粗定位；然后借鉴干涉合成孔径雷达(InSAR)中的去平地相位技术,实现等效去平地相位,缓解相位解缠压力；最后对模糊数进行统计估计,完成相位解缠.实际数据处理结果表明,该方法不仅解决了目标尺寸较大引起的相对相位缠绕问题,而且可以获得目标的绝对相位,实现了对运动目标的三维定位与三维成像.

含轴承的轴系结构有限元分析是当前分析的难点, 本文针对大口径望远镜方位轴系平面止推轴承的结构特点, 设计并搭建了基于丹泰克动力学公司光学非接触式位移测量分析系统的平面止推轴承弹性趋近量测试平台。通过对平面止推轴承接触问题的实验研究, 得到了平面止推轴承接触刚度曲线。建立了符合实际工况的有限元分析模型并给出了关键参数的推荐值。结果表明, 所建立的有限元模型仿真结果与实验结果相差不超过 2.47 μm, 最大误差仅为 11%, 验证了有限元模型建立的准确性, 为大口径望远镜方位轴系静力学分析提供了可靠的依据。

针对大口径光学望远镜方位轴系的结构特点, 利用 ANSYS建立了相应结构的二维简化模型, 对接触刚度、接触算法等接触仿真相关参数进行了简要分析与设定。结果表明, 与经典的赫兹接触理论相比, ANSYS计算得到的最大接触压力与弹性趋近量误差分别为 4.3%和 0.4%, 验证了 ANSYS分析中模型建立和参数设置的合理性。再利用所得 ANSYS模型, 结合轴承实际参数, 对该望远镜方位轴系的平面止推轴承进行了静力学分析, 建立了一种静承载能力曲线的绘制方法, 为大口径望远镜方位轴系设计提供了可靠的理论依据。