钙钛矿发光二极管（PeLEDs）以其优异的光电性能和简单的制备工艺，成为柔性可穿戴电子产品及照明和显示领域的潜在候选者。然而，以高性能、高柔性和新兴应用为目标的柔性钙钛矿发光二极管（FPeLEDs）的发展仍面临许多挑战。本文主要介绍了近年来FPeLEDs领域的相关研究工作以及各功能层的优化方法，总结了目前该领域发展面临的主要问题，并对其未来的发展进行展望，有望为未来FPeLEDs在新兴领域中的开发应用提供系统的理解和有价值的启发。

光学非球面在先进光学系统中有着广泛的应用，其面形和参数的高精度测量是光学非球面加工和装调的基础。从面形误差和参数误差两类被测量的角度，阐述了各种典型的干涉测量方法，重点介绍了笔者在部分补偿法、数字莫尔干涉法中取得的成果，探讨了光学非球面干涉测量的发展前景和研究方向。

悬浮泥沙浓度是水体监测中极为重要的指标。本论文基于神经网络具有弥补传统经验算法固有误差的潜力，设计并开发了基于人工神经网络的神经网络校正器来对经验反演结果进行二次校正。为了防止在小数据集的情况下出现过拟合问题，采用了特殊设计的正则化项。基于高分五号高光谱遥感数据以及在长江口和沿海水域同时收集的悬浮泥沙浓度实地测量结果，研究了4种基线经验模型，并评估了使用神经网络校正器后的精度。在每个基线模型上都测试了神经网络校正器模型的两个典型应用，包括基线模型校正和时间校正。在这两种应用中，结果均表明，经校正的D'Sa模型具有最高的准确性。通过使用基线模型校正，均方根误差从0.1495 g/L降低至0.1436 g/L，平均绝对百分比误差从0.7821降低至0.7580，决定系数从0.6805升高至0.6926。实施时间校正后，平均绝对百分比误差从0.8657降低至0.7817，决定系数从0.6688升高至0.7155。最后，基于神经网络校正器校正后精度最高的模型处理了整幅高分五号高光谱图像。本论文结果为各种经验反演算法提供了一种通用的二次校正方法，以最大程度地减少基线模型的固有误差，并且保证了反演精度。

针对腹部器官边界模糊、对比度不高以及肝脏和肿瘤形状易发生变化的问题,提出了一种基于特征融合的肝脏肿瘤自动分割方法,该方法进行两个阶段的训练。第一阶段使用改进的U-Net网络进行肝脏的分割;第二阶段用第一阶段的肝脏分割结果生成感兴趣区域(ROI),将ROI作为输入进行肿瘤的分割,这样能有效避免不相关信息带来的影响。本文提出的特征融合方法贯穿了两个阶段,其中通道注意力用于获取通道间的高频信息,空间注意力有助于图像空间信息和上下文信息的利用;然后在跳跃连接部分将得到的两个输出特征图进行特征融合;最后,通过深度监督将融合后的特征信息进行多尺度结合,进一步提高分割的精度。实验主要以DSC、VOE和RVD作为评价标准,其中肝脏和肿瘤的DSC分别为0.957和0.676,基本实现了肝脏肿瘤的准确分割。

重金属污染已经成为全球性问题, 由于其毒性、 持久性和在食物链中的生物富集特点, 对水生环境构成严重威胁。 本研究选取乌梁素海为研究区域, 采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定、 分析了该湖泊中上覆水、 沉积物、 龙须眼子菜、 芦苇和四种鱼类样品中重金属的含量, 以探究其空间分布、 富集特征、 风险评估和可能的来源。 结果表明: (1) Cr, Ni, Cu, Mn, Pb和Zn的平均含量大小顺序为: 沉积物>龙须眼子菜(沉水植物) >芦苇(挺水植物) >鱼类>上覆水; 但是上覆水中As的浓度高于芦苇和鱼类。 芦苇中Cd的含量几乎是普通植物的50倍, 且鱼类中Cd的含量是中国允许标准阈值的3.3倍。 因此, 推测Cd可能通过食物链生物累积对鱼类和人类的健康造成潜在危害。 (2) 在沉积物中, As和Cd属于中度严重的富集程度。 龙须眼子菜具有较高的生物富集因子(BCF)和较低的生物-沉积物积累因子(BASF), 表明该物种更有可能从上覆水中积累重金属, 并可以作为超积累植物去除乌梁素海的重金属。 (3) 沉积物中的Eri和RI值表明, Cd具有相当高的生态风险, 可能对周围环境产生高风险。 由于湖泊的入口、 出口处及西北部重金属污染程度较高, 因此应被当作金属污染监测和管理的优先区域。 (4) 重金属源解析结果表明, Zn和Cd是来自采矿和工业废水, 而As与农业的面源污染有关。 本研究结果可为改善水环境质量、 减少重金属污染对乌梁素海和黄河水质管理带来的风险提供重要信息。

为了实现光学元件位相缺陷的大视场、高分辨率、瞬态检测, 设计了一种基于无镜成像算法的反射式剪切点衍射干涉仪。该干涉仪通过在参考光与测试光之间引入横向错位量, 形成高密度线性载频, 利用快速傅里叶变换算法从单幅干涉图中提取待测波面信息, 实现缺陷的瞬态测量。利用无镜成像算法抑制了缺陷的衍射效应, 总结了有效的缺陷类型辨别方法。实验检测了强激光系统中的一块光学平晶, 验证了所提缺陷类型判据的正确性。此外, 采用反射式剪切点衍射干涉仪对一块激光毁伤的光学平板进行检测, 测试结果与Veeco NT9100白光干涉仪测量结果相比, 相对误差为2.1%。结果表明, 该干涉仪能够有效应用于检测大口径光学元件的位相缺陷。

在影响矩阵法瑞奇-康芒检验中, 恢复被测面形的关键在于构建被检平面面形误差与系统波像差之间的Zernike系数影响矩阵。为了提高瑞奇-康芒法的检测精度, 研究了采用单位激励法来精确计算影响矩阵的方法。分别重构平面镜仅包含某一种Zernike波像差下的系统波像差分布, 经Zernike拟合得到该种Zernike像差的影响系数向量; 由各Zernike像差的影响系数向量组成影响矩阵, 然后用最小二乘拟合出被检平面面形。对口径为90 mm的平面镜进行实际检验, 在瑞奇角为26.5°与40.6°的情况下进行波前恢复, 得到被检平面镜PV值为0.141 3λ, RMS为0.019 4λ。与直接采用平面参考镜检测相比, 瑞奇-康芒法检测误差PV值为0.082 8λ, RMS为0.010 9λ。该方法能够精确生成影响矩阵, 抑制了影响矩阵法中对大F数的依赖, 可用于精确恢复平面镜面形。

为了实现光学元件相位缺陷的大视场、高分辨率、动态检测, 设计了一种动态泰曼干涉仪。该干涉仪采用短相干激光器结合迈克耳孙干涉结构产生1对相位延迟的正交偏振光, 以此作为光源, 通过匹配偏振型泰曼干涉仪干涉腔的相位差, 补偿参考光与测试光之间的相位延迟。利用偏振相机瞬时采集4幅移相量依次相差π/2的干涉图, 通过移相算法即可求解得到相位缺陷的信息。利用平面波角谱理论进行仿真, 分析了二次衍射对测量结果的影响; 利用琼斯矩阵法分析了偏振器件误差对测量结果的影响。实验检测了1块激光毁伤的光学平板, 测试结果与Veeco NT9100白光干涉仪测量结果相比, 相对误差为2.4%。此外, 采用所述方法对强激光系统中光学平晶的相位疵病进行检测, 测试结果显示波前峰谷值为199.2 nm。结果表明, 该干涉仪能够有效应用于光学元件相位缺陷的检测。

光纤激光器相较于传统激光器拥有巨大优势。为了研制具有更佳输出特性的光纤激光器, 文章提出一种全固态掺镱正方晶格光子晶体光纤, 利用全矢量有限元法对光纤结构和特性进行模拟。通过规划缺陷位置、优化掺入氧化硼的介质柱尺寸, 使该光纤在1.06 μm处基模模场面积达到4 405 μm2, 可满足单模传输条件并且具有低弯曲损耗特性, 在弯曲半径>8 cm时仍可以单模传输。该光纤可以在高功率光纤激光器中作为增益光纤使用。

研究了头孢羟氨苄和头孢拉定对荧光素的荧光猝灭反应及相互作用机理。因形成荷移络合物,头孢羟氨苄和头孢拉定对荧光素的荧光强度有很强的猝灭作用。采用紫外-可见光谱、红外光谱结合量子化学计算分析了荷移反应过程,揭示了头孢菌素类药物的成键规律和反应机理。在此基础上建立了测定头孢羟氨苄和头孢拉定含量的荧光光谱法。络合物的激发波长和发射波长分别为483,517和519 nm,头孢羟氨苄和头孢拉定浓度分别在0.3-13.5 mg·L^-1和0.1-1.2 mg·L^-1范围内为线性关系,相关系数分别是r=0.999 7和r=0.999 3。应用该方法测定了头孢羟氨苄和头孢拉定药物制剂含量,回收率分别在99.63%-99.91%和99.71%-100.08%之间。测定结果与文献值基本吻合。