精密测量技术是先进制造业得以高速发展的基础。光谱共焦传感器具有测量精度高、检测速度快、系统集成度高等技术优势，已成为先进制造领域当前备受关注的精密测量技术之一。首先，介绍光谱共焦测量原理，分析构成光谱共焦传感器的关键器件；然后，针对点光谱共焦传感器，综述构成传感器的色散物镜、宽光谱光源、光谱检测装置，以及光谱处理算法等关键技术方面的研究进展；其次，针对线扫描光谱共焦传感器，综述扫描方式、光路结构、光谱检测装置，以及光谱信息处理方法等关键技术；最后，总结当前光谱共焦传感器的研究重点、难点，以及未来的技术发展方向。

基于萘二膦酸，采用水热法合成两例新型钴配合物［Co4(1,4-ndpa)2(4,4′-bpy)2］·5H2O (1)和［Co(1,4-ndpaH)］·1.5H2O (2)，其中1,4-ndpa4-为1,4-萘二膦酸去质子化，4,4′-bpy为4,4′-联吡啶。在配合物1和2中，钴原子呈四配位的畸变四面体构型。配合物1的晶体结构中包含有共用顶点的四面体{CoNO3}和{PO3C}的梯形链，这些梯形链分别由1,4-ndpa4-和4,4′-bpy配体与相邻的梯形链连接，形成开放的三维框架结构，结晶水分子通过氢键作用填充在骨架的空隙中。配合物2的晶体结构中包含有不同于配合物1的链结构，共用顶点四面体{CoO4}和{PO3C}组成的无机链仅通过1,4-ndpaH3-配体交联形成三维开放框架结构。磁性研究表明，配合物1中CoII存在自旋轨道耦合和/或CoII之间存在反铁磁相互作用。

激光塑料焊接可以极大提高产品的品质, 塑料产品采用激光焊接的需求将越来越多。影响塑料焊接的工艺参数较多, 一般需要正交试验法等进行大量的试验才能得到最佳工艺参数。针对热塑性ABS塑料进行激光透射焊接试验, 对激光功率、焊接速度和离焦量进行单因素试验, 分析工艺参数对焊接效果的影响规律, 功率密度测试剪切强度表明, 焊缝剪切强度随着功率密度的增加呈现先增加后降低的规律。进一步对焊缝微观结构分析, 当激光功率密度L小于或者大于1.6 W/mm2时, 焊缝为脆性断裂, 焊缝剪切强度较低；当激光功率密度L为1.6 W/mm2时, 焊缝为韧性断裂, 剪切强度达到最高的71 MPa。研究结果表明, 通过激光功率密度这一单因素对焊缝微观结构有直接的影响, 进而影响焊缝剪切强度。

为解决传统色散型高光谱成像仪扫描速度慢和编码孔径光谱成像系统存在部分信息失真或丢失、光谱重构复杂度高等问题, 设计了一种基于均匀分布狭缝阵列的光谱成像系统, 在编码孔径光谱成像系统的基础上, 采用微位移电机控制阵列编码狭缝对成像视场进行微扫描, 以实现光谱不混叠成像, 在满足一定成像帧频的条件下实现动态场景的无损探测。仿真结果表明: 在光谱图像重构质量与单狭缝系统结果一致的前提下, 该系统的采集效率提升了17倍; 空间结构相似度和光谱保真度分别是50%压缩采样率编码孔径光谱成像系统的1.8倍和1.17倍, 在完成仿真的基础上, 搭建实验装置进行了可行性验证。

基于萘膦酸羧酸酯配体和氯化钴在水热条件下自组装得到配位聚合物［Co(5-pncee)(4,4′-bpy)(H2O)3(5-pnceeH2)］·2H2O(1)(5-pncee H2=5-phosphono -naphthalene-1-carboxylic acid ethyl ester, 4,4′-bpy=4,4′-bipyridinyl)。采用单晶衍射(X-Ray)、元素分析(EA)、红外光谱(FT-IR)、粉末衍射(PXRD)、热重分析(TG-DTG)对配位聚合物进行晶体结构和热稳定性表征。晶体结构分析表明: 该配位聚合物结晶于三斜晶系, P1空间群, a=0.824 06(6) nm, b=1.014 48(9) nm, c=1.151 44(8) nm。配位聚合物呈线性链状结构。相邻的链由中等强度的氢键连接, 形成超分子层, 层间被膦酸配体的有机基团所填充。通过研究配位聚合物1的磁性质, 表明Co(II)离子存在自旋轨道耦合和/或Co(II)离子之间存在反铁磁相互作用。

目前的光谱相似度评价方法主要基于光谱形状和幅值两种信息, 但这两种信息仅仅能体现出光谱的轮廓, 并不能很好的反应地物光谱的吸收峰等“指纹”特征, 为了更好的体现出光谱特征在评价中的作用, 提出了基于一阶梯度信息的光谱相似度评价方法。 首先对传统光谱角度匹配度评价方法SAM进行了改进, 提出MSAM评价方法, 进而提出了调整的梯度光谱角度匹配(MGSAM)法。 MGSAM比较了两条光谱曲线的梯度角匹配度, 光谱曲线的梯度信息可以突出光谱吸收峰等“指纹”特性的存在, 因此MGSAM可以充分体现出两条对比曲线的光谱特征相似度。 分析了偏置信息和光谱深度对于MSAM和MGSAM的影响, 指出MGSAM对于偏置信息具有更强的鲁棒性, 且可以客观地反映出光谱深度差异, 进而直观地反映出光电系统或相关算法的光谱特征保真能力。 将MGSAM作为评价方法应用到压缩感知光谱成像系统评价中, 仿真结果表明, 随着采样率的变化, MSAM的值在 0.998~1之间, 而MGSAM的值在0.72~1之间, 具有明显的变化并具有较大的差异性, 可以客观地反映出压缩感知系统对于光谱特征的保真能力, 并具有更强的差异化分辨力, 为该类系统提供了一个更客观的评价方法。 将MGSAM应用到了基于光谱相似度的地物分类中, 测试数据选择了Salinas, Pavia和Indian Pines三个公开数据, 结果显示基于MSAM的平均分类精度为0.86, 基于MGSAM的平均分类精度0.93, 由此说明MGSAM可以突出光谱特征在分类中的作用, 大大提高了分类精度。

基于有机膦酸配体(5-pncH3=(5-phosphono-1-naphthalenecarboxylic acid)和过渡金属镉盐水热法自组装得到一维锯齿链状配合物Cd0.5(5-pncH2)(H2O)1.5(1)。采用X-射线单晶衍射、元素分析、红外光谱、X-射线单粉末衍射、热重分析对配合物进行表征。晶体结构分析表明: 该配合物结晶于正交晶系，Pbcm空间群，a=0.693 43(2) nm，b=0.887 153(3) nm，c=4.188 76(15) nm。配合物1具有一维链状结构，其中相邻的CdII离子通过配位水分子桥联成一维锯齿链。链内存在相邻的萘环棱面堆积的C-H…π作用，链间相邻的链通过有机膦酸配体上的羧基双重氢键形成二维层状结构，层与层之间通过范德华作用力连接成三维超分子网络骨架。研究了配合物的热稳定性和光致发光性质。