针对离子束抛光光学元件过程中产生的边界效应问题，提出了基于多项式拟合延拓的抑制方法。利用多项式延拓方法对初始面形进行边界延拓，并对得到的延拓面形进行仿真，仿真后面形均方根值为5.20 nm。采用离子束抛光技术对100 mm口径的K9光学元件进行加工，加工后的面形均方根值由19.26 nm降至12.23 nm。选取加工后的面形8%作为边界面形，边界面形均方根值由137.23 nm降至56.72 nm，通过仿真和实验，验证了该方法的可行性。该研究可以为光学加工提供一种新的方法。

第四代同步辐射光源为多个研究领域提供了亮度和相干度更高、性能更加优异的X射线。为了充分发挥这些光束的潜力,需要精确的光束线装调和高质量的X射线光学元件。波前检测技术在这些方面发挥着重要作用。近10年来快速发展起来的基于X射线近场散斑的波前检测技术,具有简便易行、测量精度高等优点。利用散斑在深菲涅耳区形状和大小不变的特性,在参考图和样品图之间进行互相关计算,提取出入射波、待测光学元件透射波或反射波的波前信息。综述了利用X射线近场散斑开展波前检测的研究现状,介绍了X射线散斑追迹技术、X射线散斑向量追迹技术、X射线散斑扫描技术、自相关X射线散斑扫描技术、通用调制图样分析技术和Ptychographic X射线散斑追迹技术的原理、实验流程,以及各自的优势和应用。

采用一种仿真优化驻留时间分布和修形工艺的方法。通过在离子源出光口处添加光阑来改变离子束的束形,在MATLAB软件上模拟不同光阑尺寸的离子束并按照不同的叠加间距对其进行修形仿真。仿真过程中,引入修正法来获得驻留时间分布和去除面形残差分布并分析其去除规律,从而确定最佳的光阑尺寸、叠加间距和驻留时间分布。融石英平面的初始面形峰谷值为1079.59 nm,方均根值为304.95 nm,直径为120 mm,在模拟仿真的基础上对其进行修形。经13 h修形后,面形的精度峰谷值提高到95.62 nm,方均根值提高到8.99 nm,面形的方均根值收敛比达到33.92。

中心波长为1064nm的激光光束, 经准直扩束光学系统后, 其光强仍呈类高斯分布。为了对其进行整形匀化研究, 根据光阑法与激光光强分布曲线设计一种渐变衰减片, 衰减片结构由若干遮光环与透光环组成, 对激光光束进行物理遮拦, 达到了降低该激光能量不均匀性的目的。利用MATLAB计算各遮光环带的半径, 利用Zemax模拟衰减片作用于激光时的非相干辐照度结果, 仿真结果表明, 衰减片能够降低激光的能量不均匀性。在改进的扩束系统中加入衰减片, 测得激光能量不均匀性为9.31%。测量结果表明, 基于光阑法设计的同心环带型渐变衰减片对降低激光能量不均匀性有效, 具有一定的工程参考意义。

光传送网(OTN)中光节点波长复用/解复用器以及光开关矩阵可实现任意结构的逻辑拓扑在物理拓扑上的映射, 不合理的映射方案将消耗额外端口资源。提出一种基于强化学习(RL)的逻辑拓扑最优化映射算法, 将预处理后的拓扑状态和逻辑通道数据用于训练RL模型, 以对逻辑通道进行全局波长资源分配, 最终达到资源最优化目的。仿真结果表明: 所提算法有效减小逻辑拓扑映射过程中的资源消耗, 从而最小化网络部署成本。

针对现有多输入多输出（MIMO）雷达正交多相码的设计中存在的自相关旁瓣峰值和互相关峰值高、算法收敛速度慢的问题，提出了一种基于遗传-和声搜索算法的MIMO雷达正交多相码设计方法。该算法将和声搜索算法和遗传算法相结合，在遗传算法多次迭代获得一个较好的初始解的基础上，再使用和声搜索算法进一步搜寻邻近区域可能的解。该算法既具有遗传算法全局寻优的特性，又具备和声搜索算法的邻域寻优特性。所提方法能够加快发射信号自相关旁瓣峰值和互相关峰的收敛速度，同时增大主瓣和旁瓣的比值。仿真实验的结果证明了所提混合算法的优良性能。

基于压缩感知的下视三维合成孔径雷达(DL 3D SAR)成像算法可以采用低于Nyquist采样率的采样数据实现平台正下方的高分辨成像。但是已有的算法在跨航向重构时采用的大都是单测量向量(SMV)模型,存在重构耗时长、受噪声干扰大的缺点。从单测量向量的推广形式即多重测量向量(MMV)模型出发,将DL 3D SAR中的跨航向处理与沿航迹向处理顺序交换,利用多重测量向量恢复具有相同稀疏结构的跨航向信号,提出了一种基于MMV模型的DL 3D SAR成像算法。相比于SMV模型的DL 3D SAR成像算法,该算法在运算时间、抗噪性能及重构精度方面均有所提高,并通过仿真实验验证了算法的有效性。

固体废弃物高附加值利用是资源可持续发展的重要途径之一, 创新性的提出了以丙烯酸树脂乳液为孔形成剂, 对碱激发钢渣基胶凝材料的孔结构进行调变, 制备出新型多孔碱激发钢渣基胶凝材料, 采用初湿浸渍法合成了一种新型的CeO2负载的多孔钢渣基催化剂。 利用XRF, XRD, BET, UV-Vis DRS等手段对光催化剂的组成、 结构及光谱性能进行了表征, 评价了其光催化分解水制氢活性。 结果表明: 孔形成剂的加入, 改变了碱激发钢渣基胶凝材料的孔结构, 其介孔体积增加了70.27%, 负载8 Wt% CeO2的光催化剂介孔体积增加了144.14%。 在模拟太阳光源辐照6 h后, 负载8 Wt% CeO2的光催化剂的最高产氢活性(7 653 μmol·g-1)和产氢速率［1 275.5 μmol·(g·h)-1］归因于介孔体积增加了水分子的传质速率以及高分散的CeO2活性组分与载体中FeO形成的耦合半导体促进了光生电子-空穴对的高效分离。

为了获得理想的跨航向分辨率, 现有下视三维合成孔径雷达(DL 3D SAR)成像方法所需天线阵列过长, 且阵元数目过多。针对该问题, 提出了一种基于Lp正则化的DL 3D SAR成像方法。在分析DL 3D SAR回波信号模型的基础上, 构建超完备字典, 将跨航向成像过程转化为Lp范数最小化问题, 并分析其可行性, 最后使用稀疏贝叶斯学习方法对其进行优化求解以获得最终的成像结果。仿真实验结果表明, 该方法在保证成像质量的前提下可以将成像所需阵列长度减少为原长度的1/4, 或者在相同阵列条件下将跨行向分辨率提高1倍。

为提升国家同步辐射实验室X射线吸收精细结构(NSRL-XAFS)的光束线性能，提出将现有双平面晶单色器改造成弧矢聚焦双晶单色器的思想。采取将晶体与钛合金复合的工艺，实现了晶体的大曲率弹性弯曲，并将其用作弧矢聚焦晶体单色器中第二晶体的成像元件。鉴于NSRL-XAFS实验的光学要求，设计制作了复合晶体试验模型，通过有限元分析计算和长程面形仪实际测量得到了不同弯曲半径下晶体的面形精度，并用激光模拟其聚焦性能。结果表明，在缩放比为1/3时，样品上的成像束斑水平尺度(FWHM)由43 mm(无聚焦)缩小到3 mm，光子密度提高了近一个量级。这些结果满足NSRL在现有光源条件下提升XAFS数据采集质量的要求。