激光诱导荧光(LIF)技术具有非扰动、实时原位测量、组分选择性强、灵敏度好、时空分辨率高等优点,可用于燃烧诊断中测量火焰的重要特征参数。介绍了LIF技术的原理及其在燃烧诊断中的应用,重点阐述了LIF技术在成像火焰瞬时结构、定量测量组分浓度、混合场温度、火焰温度和流场速度方面的研究进展,讨论了LIF技术在测量燃烧流场参数时的技术特点和挑战,展望了高速平面LIF、体LIF和多场同步测量方面的发展趋势。

为了解决视频图像中目标检测准确率低、速度慢等问题, 本文提出了一种基于YOLOV3改进的目标检测方法。通过引入GIOU Loss, 可解决原IOU无法直接优化的非重叠部分问题, 在借鉴了密集连接网络的思想之后, 将YOLOV3中的3个残差块更换为3个密集块, 并结合Max Pooling加强密集连接块之间的特征传递, 重新替换IOU和原网络的连接结构, 检测设计出新的网络结构后, 减少了参数量, 增强了特征的复用与融合, 最终实现了优于原方法的效果。实验结果表明: 改进的GDT-YOLOV3算法与原有的算法相比, 无论是在简单还是复杂交通场景中都有较优秀的检测效果, 本文所提出的算法平均检出准确率高达92.77% , 速度达到25.3 f/s, 基本满足了实时性。此外在检测精度上, 改进的GDT-YOLOV3算法要优于SSD512、YOLOV2与YOLOV3算法。

设计了一个4-f光学成像系统, 通过在光学系统成像透镜前加入二维正交光学频谱编码模板这一种新型的成像方式, 来提高成像分辨率切不受CCD像元的限制。改进了基于光学机械工程的编码版理论设计, 同时分析这些可在成像区域造成光学衍射的编码版不同的正交形式。方案中对总尺寸、形式以及编码板的参数进行了计算和讨论, 以确保符合所有波长的指标。另外, 设想了基于零到二级衍射的光谱信息, 可以在经过数学运算之后得到与原始输入对象相匹配的光谱数据。并经过理论研究、修正与算法仿真, 初步的测试系统结果表明编码版可以增加两倍的分辨率来降低同样倍数的视场。

惯性参数未知将导致空间机器人系统的模型不精确，使得常用的关节运动轨迹跟踪控制方法失效。针对该问题，提出一种基于自适应模糊算法的关节运动轨迹跟踪控制方法。基于模糊系统的万能逼近特性，利用参数自适应调节方法在线辨识空间机器人系统模型，解决空间机器人不具有惯性参数的先验知识和惯常线性性质的问题；设计自适应模糊控制器，实现对双臂空间机器人系统的关节空间轨迹跟踪控制；通过构造李亚普诺夫函数证明了该模糊控制系统的稳定性。数值仿真实验结果验证了所提控制方案的有效性。

设计、制作了一款980 nm高稳定度激光泵浦源控制系统,以满足掺铒光纤放大器(EDFA)稳定工作的需要。首先，以恒流激励原理设计了控制系统的驱动单元。接着，使用半导体制冷器(TEC)作为泵浦源的温度控制手段，设计了控制系统的温度控制单元。为了验证控制系统的有效性，选用一款激光泵浦模块组成了完整的激光泵浦源系统。最后，对激光泵浦源的激光输出进行了实验，研究了光功率与驱动电流的关系，以及系统的光功率稳定度与光谱稳定性等。对系统进行了相关测试实验， 结果显示: 应用了本控制系统的激光泵浦源的激光输出中心波长为975.2 nm，光功率可达600 mW，短期光功率稳定度为±0.008 dB，长期光功率稳定度为±0.05 dB，比同类激光泵浦源具有更高的稳定度。得到的结果表明: 所设计的激光泵浦源控制系统满足设计要求，具有一定的实用价值。

基于被动锁模掺镱光纤激光器集总模型，仿真研究了掺杂光纤的有限增益带宽对激光器输出特性的影响。仿真结果表明，被动锁模掺镱光纤激光器的输出脉冲宽度和激光器运行状态都受到增益带宽的影响。激光器输出脉冲宽度随增益带宽的增大而增大；通过线性调控腔内净色散的大小，发现在较大增益带宽情况下，较小的色散值就可以使激光器工作在自相似状态，即激光器工作在自相似状态时所需的腔内净色散条件范围更大。另外，对不同增益带宽下的激光器输出脉冲对之间的相互作用情况进行了仿真。仿真结果表明，非线性相移在抛物线形脉冲间的作用中起着关键的作用，而非线性相移受增益带宽的影响，因此较大的增益带宽下脉冲之间的相互作用力更强。

基于非线性薛定谔方程对光纤中抛物线形脉冲对的传输过程进行了数值仿真，并利用分步傅里叶法对方程进行求解，研究了抛物线形脉冲对在单模光纤和色散管理光纤中的传输特性。仿真结果表明，抛物线形脉冲对在光纤中传输时几乎没有相互作用，主要面临的问题是维持其抛物线形和减小脉冲展宽带来的脉冲间的干涉。抛物线形脉冲在传输时的演化受到光纤色散的影响，在正常色散光纤和平均色散为正的色散管理光纤中传输时才能维持其抛物线形，但在正常色散光纤中脉冲展宽速度较快，而在平均色散为正的色散管理光纤中可以很好地抑制脉冲展宽的速度。这个结果对远程无中继光纤通信有很大的帮助。