采用10-(2-benzothiazolyl)-2, 3, 6, 7-tetrahydro-1,1,7,7-tetramethy l-1H, 5H, 11H(1)-benzopyroyran-o(6,7-8-i,j)quinolizin-11-one(C545T)作为亚单层材料, 在蓝光层和红光层间引入亚单层C545T, 制备了三种亚单层结构的有机发光器件, 通过对各器件的电致发光谱、发光强度和发光效率的对比研究, 发现可以通过改变C545T层的厚度, 获得高效率的白色有机发光器件。

提出一种产生近似无衍射栅型结构光的新型光学系统,该系统由若干块三角棱镜组合而成.解决了现有技术产生近似无衍射栅型结构光的栅型条纹区域小,无法应用于全场测量的问题.采用干涉理论详细分析了产生近似无衍射栅型结构光的物理过程,给出了光束相关参数的计算公式.应用光学分析软件Zemax 模拟了新型光学系统后不同位置处的光强分布,模拟结果与干涉理论分析的结果基本一致;进而对几种系统误差对输出光束的影响进行分析.研究结果表明：平面波通过新型光学系统能够产生一种具有宽测量区域、参数调节灵活等特点,同时抗干扰性能较好的近似无衍射栅型结构光.

为了解决现有光学系统产生局域空心光束尺寸不易调整的问题, 提出了一种由不同底角的锥台和正轴棱锥组合而成的新型光学系统。采用衍射积分和汉克尔波理论对该系统的光束变换特性进行了分析, 可知平面波通过新型光学系统后将产生局域空心光束, 且通过改变两个光学元件之间的相对位置可以调节局域空心光束的尺寸。在此基础上结合几何光学理论给出局域空心光束相关参量的计算公式;并采用光学分析软件TRACEPRO模拟了新型光学系统中局域空心光束不同位置处的光强分布及其随锥台与正轴棱锥之间距离的变化。结果表明,软件模拟的结果与理论分析的结果基本一致, 新型光学系统能够产生尺寸可调的局域空心光束。

以外腔式可调谐、 窄线宽近红外半导体激光为光源, 以一对曲率半径r=1 000 mm的宽带高反射率平凹镜(反射率R=99.97%)构成的腔长为650 mm的对称高精度光学稳定腔, 建立了腔增强吸收光谱系统。详细研究了纯净N2O气体、 以及N2O和N2的混合气体在不同浓度和不同气压下、 中心波长位于6 561.39 cm-1的腔增强吸收光谱、 光谱强度和谱线宽度, 该腔增强吸收光谱系统的有效吸收光程可达1 460 km。获得了光谱线宽与气体压强的关系曲线, 导出了波数6 561.39 cm-1处N2对N2O的压力展宽系数为(0.114±0.004)cm-1·atm-1。采用该腔增强吸收光谱系统, 开展了N2O气体检测研究, 建立可用于定量检测的N2O气体腔增强吸收光谱强度与气体浓度关系曲线, 获得了2.34×10-7cm-1的检测灵敏度, 多次重复测量的相对标准偏差(RSD)为1.73%, 在微量N2O气体检测中具有很好的应用前景。

基于离轴腔增强光谱检测技术，以可调谐近红外半导体激光器作激光光源，以反射率为99.97%平凹镜组成的光学谐振腔作吸收池，建立了高灵敏度离轴腔增强光谱污染气体检测系统，获得了N2O气体在6 561.39 cm-1的吸收光谱.通过对不同浓度N2O样品气体吸收光谱测量，建立了气体浓度与光谱线强度的关系，讨论了气体压强与光谱线宽、检测灵敏度等问题.研究结果表明，离轴腔增强光谱检测技术的检测极限达到了86 ppm, 是一种设备成本低、操作方便、灵敏度较高、稳定性良好的吸收光谱技术，可以很好地实现微量气体的快速检测.

提出了一种产生栅型结构光的新型光学系统，该系统由两个不同底角的双棱镜和一个柱面透镜组合而成。解决了单个双棱镜产生栅型结构光的有效区域小，无法应用于全场测量的问题。采用几何光学理论详细分析了产生栅型结构光的物理过程，给出了光束相关参数的计算公式。应用光学分析软件Zemax模拟了新型光学系统后不同位置处的光强分布及其随系统参数（光学元件的结构参数、元件之间的相对位置等）的变化；模拟结果与几何光学分析的结果基本一致。研究表明：平面波通过新型光学系统能够产生一种具有测量区域宽、发散度低、参数调节灵活等特点的栅型结构光。

搭建了一套基于LabVIEW的实时、在线气体高分辨率光谱探测系统，采用离轴入射腔增强吸收光谱技术，将外腔式二极管激光器(ECDL)作为激光光源，实现了粗细两种扫描方式的光谱测量，获得了CO2分子在6358.65 cm-1处的弱吸收谱峰、吸收光谱强度、线宽与气体浓度的关系，采用该吸收峰使整个系统的最小探测灵敏度达1.1×10-6 cm-1。在波数为6450～6530 cm-1范围内，所获得的CO2分子振动转动光谱与模拟结果基本一致。实验结果表明该系统不仅可行，而且具有较高的探测灵敏度和光谱精度，能满足气体不同光谱的探测需求。

为了改善三角棱镜系统产生近似无衍射线结构光的能量均匀分布在若干条光斑上，不适合直接应用于三维表面测量且中心光斑对能量利用率较低的问题，提出了一种新型光学元件.该元件在三角棱镜的基础上，通过在其底部胶合一个与原三角棱镜底面大小相等，横截面为等腰梯形的凸台制成.采用几何光学的理论对新型光学元件的光束变换特性进行分析，结果表明其可以等效为两个不同底角三角棱镜的组合，平面光束通过新型光学元件后将产生中心光斑较强的近似无衍射线结构光.由衍射积分理论分析和模拟了新型光学元件后的空间光强分布特性.仿真的结果表明，衍射积分分析的结果与几何光学分析的结果是一致的：新型光学元件可以产生一种性能更好的近似无衍射线结构光.并且通过改变棱镜的结构参量，能够方便地调节光束的中心光斑尺寸、近似无衍射范围等参量.

提出一种可产生无衍射线结构光的新型光学元件——组合三角棱镜，由正、负等腰三角棱镜胶合在一起设计而成，其变换光束特性与单个正等腰三角棱镜相同，等效底角由正、负等腰三角棱镜底角之差决定，因此可通过较大底角的正、负等腰三角棱镜组合得到更小角度的底角，以获得更大焦深的无衍射线结构光，解决了单个正等腰三角棱镜小角度加工困难的技术问题。采用几何光学理论分析产生无衍射线结构光的原理，计算无衍射线结构光的相关参数，由衍射积分理论分析和模拟光束经过新型光学元件后的光强分布特性。实验结果表明：平面波正面入射新型光学元件可以产生具有大焦深的无衍射线结构光。

提出一种可产生大焦深无衍射线结构光的新型光学元件变折射率组合三角棱镜，由正、负等腰三角棱镜胶合在一起设计而成，其变换光束特性与单个正等腰三角棱镜相同，等效折射率由正、负等腰三角棱镜折射率之差决定，因此可通过两个折射率接近的正、负等腰三角棱镜组合得到一个更加接近1的等效折射率，以获得更大焦深的无衍射线结构光，解决了单个正等腰三角棱镜小角度加工困难的技术问题。采用几何光学理论分析了产生无衍射线结构光的原理，计算了无衍射线结构光的相关参数。由衍射积分理论分析和模拟了新型光学元件后的光强分布特性。研究表明，平面波正面入射新型光学元件可以产生具有大焦深的无衍射线结构光。