本文采用简易水热法，制备了稀土Nd离子掺杂的LiLuF4(LLF)微晶材料，对该微晶样品进行了物相分析、微观形貌分析和近红外波段光学性能的相关研究。LLF晶体属于四方晶系白钨矿结构，空间群为I41/a；采用水热法制备的LLF微晶料结晶性良好，颗粒尺寸在20 μm左右，优化后Nd∶LLF样品的氧含量为0.001 4%(质量分数)。在792 nm波长激发下，掺杂3%(摩尔分数)Nd离子的LLF微晶的最强荧光发射峰位于1 047 nm，属于近红外波段，其平均荧光寿命约为0.275 1 ms。进一步采用提拉法生长出Nd∶LLF晶体并评估了其激光性能。Nd∶LLF激光晶体在1 053 nm处的发射截面为8.13×10-20 cm2。激光性能测试发现，在1.2 W功率激发下，Nd∶LLF晶体可实现0.123 W的1 053 nm近红外激光输出。

危险化学品立体仓库火灾预警系统采用光纤传感技术测量仓库内各位置温度值, 在处理光纤测温数据时, 传统小波去噪算法易产生人为振荡。针对此问题提出了基于改进阈值函数的分段小波去噪算法。将数据中易引发伪吉布斯现象的部分划分为准高温段采用平移不变法处理, 其他部分采用传统小波去噪算法。采用阈值法处理小波系数时, 设计了改进阈值函数以减小数据失真和数据波动。实验结果表明, 与传统小波去噪相比, 算法在不同信噪比情况下都能有效消除数据震荡, 具有良好的去噪效果。

为了实现对危化品仓储堆垛安全距离的实时监测和预警, 采用由激光测距、旋转云台、编码器等组成的激光扫描监控阵列对垛距进行安全监测。针对激光测距扫描点云数据中异常噪声的问题, 采用差值去噪算法。该算法是将扫描得到的激光测距数据点按角度值进行从小到大排序后, 相邻两点的距离值依次取差值, 然后对距离差值与预设阈值进行比较, 滤掉噪点数据。针对几种不同尺寸和形状的障碍物进行了实验研究, 结果表明差值去噪方差值明显小于加权二乘、Savitzky-Golay等拟合算法, 该算法不仅能有效去除扫描点云数据中的异常噪声, 同时较另外两个算法, 数据完整性和可靠性更高。

跨季节储热系统是太阳能集热技术和地源热泵技术相结合的一种综合利用新能源的采暖技术。为了测量地源热泵周围的土壤温度分布,为跨季节储热系统的设计和运行提供技术参数,对光纤光栅传感测温技术进行了研究。基于光纤光栅原理,采用可调谐光纤光栅滤波器对光纤光栅波长进行解调,检测光纤光栅波长微小的变化情况,从而计算出温度。光源发出的连续带宽光波长范围是1 526～1 562 nm,系统有10个采样通道,每个通道12个测点,每个点相隔10 m,采集速率同步25 Hz。并设计了基于ARM的数据采集远传模块,实现光纤数据的远程传输和监测。经过对北京某监测点的近3个月的持续采样,实验结果显示,该测量系统精度能达到0.5 ℃,可以实时地、持续地测量地下土壤温度的分布,满足系统对监测温度的要求。