为解决有源电子式电流互感器高压侧供电不稳定、“死区”等问题, 提出一种双路供电系统, 由母线取能和激光供能完成。设计了一种适用于母线大电流时供电的线圈, 并针对激光器存在寿命短和可靠性差等问题, 给出了根据信号采集系统的电能需求使用模糊PID控制算法进行动态调节激光发射功率, 从而提高激光器的使用寿命, 通过仿真分析, 进一步说明了模糊PID控制能很好的调节激光器, 最终保证了高压侧供电稳定, 对高压侧供电电源研究提供了重要参考。

研究了 4H-SiC浮动结(FJ)结势垒肖特基 (JBS)二极管的设计方法。提出在上外延层厚度一定的情况下得到外延层最佳掺杂浓度, 然后以器件的功率优值 (BFOM值)为依据确定出最佳下外延层厚度, 进而设计出浮动结和表面结的最佳结构参数。否定了文献中认为浮动结位于器件中部为最佳设计的结论。仿真结果表明浮动结和表面结线宽比不仅影响器件导通特性, 还会影响反向特性。浮动结线宽比在一定范围内会略微影响器件击穿电压, 而表面结线宽比主要影响器件的反向泄漏电流。

利用600～1 100 nm波段研究花生品种的可见-近红外反射光谱, 对选取的三种具有代表性的花生种子进行实验。 使用近红外光纤光谱仪采集光谱数据, 对原始光谱进行小波分析以提取光谱特征, 再用主成分分析方法进行聚类分析, 最后把每一个样品的前4个主成分得分作为识别模型的输入, 品种类别作为模型的输出, 以马氏距离作为判别函数, 建立了线性判别分析模型。 对于每个品种的50个样品, 随机挑选30个样本作为训练集, 剩余的20个样本作为预测集。 该识别模型对3个花生品种的平均正确识别率为95%。 表明该方法能有效的识别花生种子, 得到较好的分类效果, 为花生种子品质的区分和鉴别提供了一种新方法。

白天恒星探测最大的困难在于过强的背景辐射, 全天时近红外多视场探测系统将三个参数相同的探测器刚性固连在探测平台上, 同时进行恒星探测。结合中国地理位置, 分析了白天近红外波段三个探测视场内的恒星——背景对比度随太阳天顶角、平台方位角、平台x方向俯仰角, 平台y方向俯仰角及平台高度的变化情况。结果表明, 随太阳天顶角的变化, 对比度近似指数增长; 随平台方位角的变化, 对比度呈正态分布变化; 当平台有一定的倾角时, 对比度变化都很低且变化范围不大, 但三个视场间相差较大(相差1.5~20倍不等); 随着平台高度的变化, 对比度呈指数变化明显增大; 为星等修正研究奠定较好的基础。

采用Twyman光路结构和LED为光源进行白光干涉三维测量, 对干涉图像及元件面型的重构算法进行了仿真研究。使用Matlab软件, 选取了两种面型结构函数, 仿真得出重构的面型, 选取5个参考点进行了对比。研究结果表明, 白光干涉测量具有高精度、测量时间短、相对误差小于0.5%。

红外波段可探测到足够多用以导航的星体。受限于客观条件，白天无法获取大量的星空图像。为了加快三视场恒星检测、星点定位和星图识别等算法的开发及算法性能的全面测试，需要研究三视场全天时星图的仿真方法。研究并建立了三视场天空辐射模型、系统噪声模型和恒星成像模型，设计并运行了三视场星图的生成软件。结果对加快算法的开发及算法性能的全面测试具有重要意义。

在实验室条件下, 对于不同频率、不同振动强度的水下声音信号展开激光相干探测研究, 建立了基于该方法的实验系统。水表面在水下声音信号作用下产生波动时, 用激光照射水表面, 其产生的水表面散射光携带了声波信息并与参考光发生干涉, 对干涉信号进行采集并处理可得到水下声信号的频率与强度信息。对不同条件下得到的实验结果进行对比分析。实验结果表明, 激光相干探测技术可有效地探测水下声信号, 并且随着声信号的频率提高、强度减弱, 探测效果趋于变差。实验系统采用全光纤光路设计, 取得了较好的效果。

光学系统性能的优劣与光学镜表面的散射情况息息相关.根据米氏理论并利用MATLAB软件，对可见光(0.632 8 μm)、近红外光(1.053 μm)和热红外光(10.6 μm)三种激光在干净、基本洁净(洁净度200)、轻度污染(洁净度500)及重度污染(洁净度750)四种光学镜面洁净度下镜面的双向反射分布函数进行了模拟计算.结果表明：光学镜面的表面粗糙度和表面洁净度影响镜面的双向反射分布函数.进而对光学系统的性能会产生显著的影响，且波长越短，双向反射分布函数越大，散射越复杂.这为光学工程中光学镜面的污染评估和镜面清洁提供有益帮助.

白天恒星探测工作涉及到很多环境因素的影响，现有文章对理想环境及云层存在时，不同参数条件下的测星工作进行了分析，除去主要影响因素云层外，红外辐射在大气的传输过程中，还有不确定因素雨、雾的影响。主要针对这两种不确定因素展开研究，雨和雾的存在在时间、地域以及高度因素上都是不确定的，结合已有的经验公式，针对不同参数情况下的辐射衰减情况进行分析，定量明确雨和雾对辐射传输的影响。

光学镜面上的激光散射特性对光学系统性能的影响十分重要。利用修正的米氏散射理论模拟计算了光学镜面的双向反射分布函数(BRDF)。结果表明: 镜面上的颗粒污染物能够十分明显地影响光的散射特性。此外，入射激光的波长与BRDF的值成反比，波长较短时，散射较复杂。因此，保持镜面的洁净对维护光学镜面的性能十分重要。