针对毫米波亚毫米波探测仪对准光学馈电网络的需求, 基于 GRASP软件设计了一套 23~425 GHz 10频段准光学馈电网络。采用平面折返镜实现双层准光学馈电网络设计, 有效控制系统结构包络; 通过极化栅网和频率选择面(FSS)分离通道, 对通道指标进行仿真分析。采用平面近场方法对准光馈电网络辐射性能进行测试, 测试结果满足指标要求。

为了克服超硫酸盐水泥(SSC)早期强度低的难题, 探究了纳米SiO2(NS)对SSC水化硬化性能的调控效果与机理。研究了NS对SSC力学性能、产物组成、微观结构和形貌, 以及孔隙结构的影响规律。结果表明: 掺入NS可显著提升SCC力学性能, 其中3 d抗压强度提升了32%, 3 d抗折强度提升了28%, 90 d抗压强度提升了近一倍; 同时, NS能够显著密实SSC孔隙结构, 使其临界孔径从72.8 nm降低至6.5 nm。NS的增强机理主要为促进矿粉水化, 增加产物中C-(A)-S-H凝胶的生成量和聚合度。本文证明了NS提升SSC水化硬化性能的可行性, 为低碳SSC的性能提升提供了新思路。

准光学馈电网络是一种多重复合电磁波信号分集传输方法，在射电天文、大气遥感、气象探测等方面应用日趋广泛。概括了准光学馈电网络的设计方法，介绍了现阶段国内外准光学馈电网络研究进展，分析了太赫兹准光学馈电网络发展重点。对准光学器件的研究和准光系统的高精确度集成测试将是今后发展重点。

为了获得结构简单、成本相对低廉的高功率780nm激光, 采用了单块倍频晶体的腔外倍频方法。分布式反馈半导体激光器产生的连续激光注入光纤放大器后, 通过周期极化铌酸锂晶体进行准相位匹配, 取得了铷原子的饱和吸收光谱。结果表明, 该激光器产生了1.2W的倍频光, 具有较高的输出功率。这一结果对铷原子钟、原子干涉仪等冷原子物理实验的小型化是有帮助的。

Due to their high quality factors and small mode volumes, whispering gallery mode (WGM) microcavities can strongly enhance light-matter interactions, making them an excellent platform for various sensing applications. In this paper we review the burgeoning field of microcavity sensing. We first present recent state-of-the-art results, and discuss microcavity sensing platforms and mechanisms. We then review a variety of WGM sensing applications, including the sensing of single nanoparticles, temperatures, magnetic fields, chemical gases, and strain/stress. Furthermore, we provide a brief summary and outlook on microcavity-based sensing devices and their potential applications.

为了提升稀疏采样环境下的图像重建质量,针对广义全变分模型重建图像时不能充分利用图像本身结构自相似性信息的不足,建立了一个非局部约束下的改进广义全变分图像重建模型。该模型引入了变化域非局部自相似性作为图像重建的先验信息,同时在八邻域空间计算多方向的广义全变分正则化约束,从而更好地保护了图像的结构特征,进一步地,使用增广拉格朗日理论对模型进行去约束化、求解,提出了基于改进广义全变分的图像重建算法。仿真实验结果表明,所提出的重建模型和图像重建算法可以有效地去除图像中的伪影和噪声,满足稀疏采样情形下对图像重建质量的要求。与其他重建算法进行比较可知,本文算法所重建的图像不论是主观视觉效果,还是各个客观评价指标均有不同程度的改善和提高。

景象匹配对匹配算法的运行速度和内存占用均要求较高。为提升归一化互相关算法的运行速度并降低其内存占用率，本文重点对其中的基准子图能量计算步骤进行了加速研究。经过详细分析，积分图法具有灵活、快速的优点，但缺陷为其在快速计算的同时需花费较大内存，并不适合直接应用在嵌入式系统中。本文提出了一种快速递推算法。该算法利用相邻像素值的能量进行连续递推，计算时可以不必像积分图法那样给所有的图像能量都分配空间，只需预留1行的像素空间便能完成整个能量计算过程。实验结果表明: 在时间花费方面，快速递推法具有和积分图法相当的运算速度，耗时均只为传统归一化互相关算法的1/2; 在内存占用率方面，快速递推法约为积分图法的1/3以下，且实时图尺寸越大，快速递推法占用的内存越小。综上所述，在归一化互相关算法中利用经典积分图法和本文提出的快速递推法计算基准子图能量，均较传统NCC算法有所加速，两种算法各具优点，经典积分图法快速、灵活，适用于对速度要求高，但对内存占用率要求不太高的应用场景; 而快速递推法快速、省内存，更适用于嵌入式系统的应用。

温升效应是影响激光输能光电转换效率的重要原因。为了分析温升效应对光电转换效率的影响, 采用基于COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件和MATLAB软件联合仿真的数值模拟方法, 建立了光电池的物理模型和热模型, 得到了激光辐照时间、功率密度、光斑面积、入射角以及热辐射和热对流对温度场的影响结果。结果表明, 2000W/m2激光功率密度辐照下, 光电池温度随辐照时间先快速上升, 20s后缓慢增加, 100s达到热平衡态后温度稳定在343K; 随着激光功率密度增大, 电池温升速度越快, 达到热平衡态时的温度值越高; 激光光斑全部覆盖电池表面时, 电池表面温度差值最小; 入射角通过影响有效激光辐照功率密度来影响电池温升; 热辐射和热对流对降低光电池温度十分有利; 当激光入射角为0°、激光功率密度辐照约为2000W/m2、激光光斑面积近似为电池表面面积时, 光电池能获得最佳的光电转换效率。可见对光电池温度场进行仿真分析为研究提高激光输能光电转换效率的方法提供了理论参考。

采用压电陶瓷水听器对液体中激光诱导单空泡溃灭噪声进行了信号检测实验。描述了实验仪器实施配置方法，并编制了一款应用小波变换、快速傅里叶变换(FFT)等信号分析手段对测得的空化噪声信号进行小波降噪、功率谱分析的空化噪声分析软件。该软件试用表明，小波降噪技术应用于空化信号分析是一种有效的方法。设计的噪声分析软件能够快速直观地反映噪声信号的频谱特征，实现空化的在线检测和监测。研究结果对水轮机、螺旋桨等水利机械的空蚀预警及空化空蚀现象的研究和应用具有一定意义。

为了研究环境压强对固壁面附近激光空泡溃灭射流的影响, 采用光偏转方法对固体壁面附近空泡溃灭行为进行了实验研究, 得到了不同环境压强下空泡的溃灭时间、溃灭射流冲击压强。结果表明, 相同激光能量下, 环境压强对空泡溃灭时间、射流冲击压强都有非线性的影响关系, 环境压强越大, 溃灭时间越小, 射流冲击压强越大; 在空泡溃灭的前期, 泡壁加速率较小且受环境压强的影响较小; 在溃灭的后期, 射流形成, 空泡上表面泡壁中心点速率迅速增大, 且相应阶段的加速率随着环境压强的增大而增大。这一结果对激光水下加工及空泡动力学的研究有积极的意义。