坩埚耐火材料对钛合金熔炼的质量非常重要，为开发高性能新型坩埚材料，以工业Y2O3和Al2O3-MgO-CaO系粉末(AMC)为原料，制备出Y2O3-Al2O3-MgO-CaO系复合耐火材料，研究了烧结温度(1 500 ℃、1 600 ℃)和AMC含量(0、25%、50%、75%和100%，质量分数)对所制备耐火材料的物相组成、烧结性能(线收缩率、体积收缩率、显气孔率、体积密度)、常温耐压强度、抗热震性能和显微结构的影响。结果表明：相对于Y2O3和AMC材料，复合材料的性能均有所提高；提高烧结温度，其性能更佳；且随着AMC含量的提高，复合材料的线收缩率、体积收缩率、体积密度和常温耐压强度随之增大，显气孔率降低；当AMC的质量含量为75%时，1 500 ℃烧结3 h制得复合材料的综合性能最优，其显气孔率为4.37%，常温耐压强度为274.99 MPa，3次水冷热震后残余强度为161.60 MPa，残余强度保持率为58.78%。

为了实现单光子测距系统的最佳性能接收，积分时间一定，分别研究激光功率对该系统的信噪比和距离精度的影响。首先，基于单光子探测机理，引入雪崩触发概率到固定频率的多脉冲累计探测系统线性信噪比模型中，蒙特卡洛仿真和理论模拟一致验证随着激光发送功率的增大，信噪比先增大再趋于稳定数值。其次，建立距离值的方差理论模型，蒙特卡洛仿真研究随着激光功率的增大，距离值精度提高并且趋于稳定数值，死时间增大可降低时间记录点的方差。实验结果表明，在积分时间50 ms和高背景噪声下，发射功率400 μW左右信噪比可达到最大值，距离精度可达到6 mm的最优值。最终，理论和实验共同验证该系统可以实现单光子测距系统的信噪比和距离精度的最佳性能接收。

采用太赫兹时域光谱技术对传统中国壁画的部分制作流程进行了分析，获得了壁画制作每个流程的太赫兹时域反射谱。研究了传统中国壁画在0.2～1.0 THz频率范围内的太赫兹光谱特性，得到了其在室温环境下的太赫兹吸收谱和折射率。结果表明，各样品的折射率平均值和吸收系数的峰值频率差异显著。研究结果能为太赫兹时域光谱技术在壁画信息提取领域的应用提供参考。

以蔗糖溶液为研究对象, 利用近红外光谱分别测量4, 5和6 mm光程下不同浓度蔗糖溶液的透反射光谱, 研究采用矢量归一化、 基线偏移校正、 多元散射校正、 标准正态变量变换、 一阶导数5种预处理方法消除光程差异的影响, 并结合PLS方法建立校正集模型。 与原始光谱的PLS模型相比, 五种预处理方法均对模型的预测精度有不同程度的提高, 其中, 多元散射校正结合PLS方法建立的模型最优, 使原始光谱的主成分数PC由6下降为3, 决定系数R2由0.891 278提高到0.987 535, 交互验证决定系数R2CV由0.888 374提高到0.983 343, 校正标准偏差RMSEC由1.704%下降到0.89%, 交互验证的校正标准偏差RMSECV由1.827%下降到1.05%, 预测集样本的相关系数由0.950 89上升到0.976 22, 预测标准偏差由0.014 36下降为0.01。 结果表明, 五种预处理方法中, 多元散射校正法能够消除光程差异的干扰, 提高模型的预测精度, 改善稳定性。

提出了一个基于高维2m+1粒子纠缠态的任意m粒子态量子可控离物传态方案，发送方Alice对需传送的未知态量子系统和手中的纠缠粒子执行m个广义Bell基测量，控制方执行广义X基测量，依据预先共享量子纠缠态非定域相关性，接收方对手中的粒子执行相应的幺正操作就可以重建原来未知量子态.与其他方案相比，方案减少了任意高维多粒子态可控离物传送所需传送粒子数.我们进一步讨论了基于纯纠缠信道的概率量子可控离物传态方案，通过与发送方和控制方合作，接收方只需对手中的纠缠粒子和引入的附加粒子执行联合幺正演化和投影测量，就可以在他的粒子上概率的重建原来的未知量子态，最后，方案计算讨论了基于纯纠缠态量子可控离物传态成功概率与信道纠缠度之间的关系.

基于通信双方预先共享d维二粒子最大纠缠态非定域相关性，信息发送方Bob只需要向信息接收者Alice传送一个粒子，就可以传送logd22比特经典信息，为保护信息的安全，方案采用诱骗光子技术，安全性等价于改进后的原始量子密钥分配方案（Bennett-Brassard 1984 , BB84）.本文讨论了基于高维纯纠缠态超密编码方案.即通过引入一个附加量子比特，信息接收方对手中的纠缠粒子和附加粒子在执行相应的幺正演化，可以获取dαk2logd2+logd2（αk=minαj,j∈0,L,d－1）比特经典信息.通信双方采用诱骗光子技术确保量子信道的安全建立.与其他方案相比，该方案具有通信效率较高、实用性较强的优点.

We propose a novel terahertz-wave source through the four-wave mixing effect in a conventional single-mode optical fiber pumped by a dual-wavelength laser whose difference frequency lies in the terahertz range. Surface-emitted geometry is employed to decrease absorption loss. A detailed derivation of the terahertz-wave power expression is presented using the coupled-wave theory. This is a promising way for realizing a reasonable narrow-band terahertz-wave source.

设计并制作了一种基于静电力驱动的数字微流控芯片,用于构建芯片实验室。介绍了静电力驱动原理和芯片制作工艺流程，搭建了驱动检测实验平台。该芯片采用硅作衬底，氧化硅作绝缘层，TiW/Au为驱动电极阵列，氮化硅作介质层，碳氟聚合物为疏水层。由于采用开放式的结构，只需单层共平面控制电极，简化了工艺流程，优化了器件结构；而驱动电极阵列嵌入在氧化硅中，改善了减小介质层厚度时介质层对金属的台阶覆盖性，减少了电极边沿突起引起的边界击穿。另外，采用较薄的高质量介质层和疏水性能好的疏水膜层，大大降低了液滴驱动电压。实验显示，在20 V驱动电压下，该工艺可实现液滴按程序设定方式在二维平面内流畅运动，最大运动速度达96 mm/s。提出的芯片制作工艺简单，与IC工艺兼容，可应用于生化分析芯片实验室系统。

为了研究适于大功率半导体线激光断面检测系统的图像分割方法，采用几种阈值分割算法对所采集的激光光刀图像进行了处理及分析。通过在室外晴好天气下搭建平台，模拟出线激光投射大视场物体的情形，并用CMOS相机采集一系列图片。针对采集图片用3种不同算法对光刀进行阈值分割，用灰度重心法提取光刀中心位置，并对各算法的优劣进行了比较分析。结果表明,局部最大类间方差法为最佳算法，且在综合考虑信噪比、待测物体特性和线激光自身特性等因素之后，提出该算法在大功率半导体线激光系统下具有一定适用条件。

在线结构光三维测量中, 线结构光光条中心的提取是关键的一步。针对强背景光大视场下线结构光光条(长度约2m)中心的提取, 提出了一种基于感兴趣区域(ROI)的光条中心提取方法。首先用统计的方法确定图像处理的ROI,再在此区域内用最大类间方差法进行阈值分割并用灰度重心法提取中心。 结果表明：在Visual C++ 6.0平台上, 处理一帧1280×1024大小的线结构光条图像大约用时47ms, 且光条中心提取精度高。这种提取中心的方法很好地减弱了大视场下强背景光的干扰, 提高了光条中心提取速度。