脊柱的治疗非常重要, 其中螺钉的准确植入是其内固定术的一个重要影响因素。 但由于椎骨外形差异较大, 很容易在螺钉植入过程中出现误植, 从而引起并发症。 因此, 需要寻找一种准确的椎弓根螺钉植入检测与监测方法。 提出了一种联合近红外参数和CT影像方法, 该方法可应用于椎弓根螺钉的植入过程中, 将计划植钉路径上椎骨组织的近红外参数和CT值进行研究, 提高术中植钉的准确率。 首先以猪椎骨为实验模型, 规划手术中的典型螺钉植入路径; 然后采用相关系统测量植入针道上的光谱, 计算光谱分析得到最佳近红外参数, 将其定义为特征因子; 进一步将规划路径上的CT值与特征因子进行关联, 建立三维空间CT值与近红外参数的转换模型。 结果表明CT值与特征因子具有线性关系, 为椎弓根螺钉植钉手术中的螺钉位置实时监测提供了参考依据, 该模型可以用于螺钉植入术中监测和误植预警。 论文提出的联合近红外参数和CT影像的椎弓根螺钉植入术中监测方法, 为临床手术中植钉准确率的提高奠定了基础。

多径干扰是影响GNSS定位精度的主要误差源之一，从多径信号特征入手，分析了多径干扰对载波环和码环的影响，并研究了矢量跟踪环路(VTL)对多径的抑制性能。通过对比分析VTL和标量跟踪环路(STL)的环路结构，建立了线性化的系统模型，推导了码相位测量误差对VTL的影响。在VTL中，未受多径影响的通道辅助受干扰的通道，削弱多径带来的定位误差。通过仿真对比分析了一个和多个通道受多径干扰时，多径对VTL和STL的影响，结果表明，受多径干扰的通道数越少，VTL相对于STL抑制多径性能越好，当所有通道都受多径干扰时，VTL定位精度不差于STL。

根据半导体激光器和单模光纤模场分布特点，用模式耦合理论研究了单模光纤与半导体激光器的耦合，结果表明将光纤端面制作成楔形微透镜可以使光纤与半导体激光器的耦合满足模场匹配和相位匹配的要求。用遗传算法对楔形光纤微透镜参数进行优化，得到楔角为88°，柱透镜半径为3.44 μm，耦合距离为6.13 μm时耦合效率达到最佳值，用Zemax光学仿真软件对耦合模型进行仿真，得到耦合效率为88.9%，耦合好的模块经激光点焊及高低温环境测试后，得到最大耦合效率为81.36%。实验结果与仿真结果相差不大，耦合输出功率满足了作为光纤激光器种子源的功率要求。