星载大气痕量气体差分吸收光谱仪搭载于太阳同步轨道卫星上,用于获取紫外至可见波段的高光谱遥感数据,可定量监测全球痕量气体分布、 变化及输运过程。为满足大量实时遥感数据的读写功能,并实现载荷数据的快速有效查找与读取要求,选择HDF5数据格式存储大 气痕量气体差分吸收光谱仪获得的遥感数据。为测试数据的有效性,基于载荷在实验室获取的0级测试数据,通过暗背景扣除、 增益修正、光谱定标与辐射定标等处理,获得1级遥感数据,并将其成功写入HDF5文件中,从而为载荷入轨后的处理提供数据支持。

基于地基高分辨率傅里叶变换红外光谱技术观测合肥地区一氧化碳（CO）垂直柱总量的变化， 连续采集近红外太阳吸收光谱， 获得2015年9月至2016年7月整层大气CO的垂直柱总量的时间序列。 观测结果显示合肥地区大气中柱平均干空气混合比(XCO)有着明显的季节变化， 在2015年10月有着较小值， 然后逐渐增加， 到2016年3月达到最大值， 之后逐渐下降， 在2016年7月底达到最小值， 并分析了季节变化的原因。 为了对地基近红外波段观测进行验证， 采用MOPITT卫星数据和站点同一光谱仪采集的中红外光谱反演的CO柱总量与同期测量的数据进行比对。 结果表明， MOPITT卫星数据与地基观测值的季节变化一致， 而MOPITT观测值整体高于地基FTS观测值； 近红外和中红外波段反演的CO柱总量季节变化范围一致。 将地基观测和卫星观测数据进行日平均计算, 并进行相关性分析， 得到的地基近红外和卫星观测、 地基中红外的CO日平均柱总量的线型回归相关系数分别为085和091， 显示出高的相关性， 证明了地基近红外波段反演CO垂直柱总量数据的准确性。 首次采用地基高分辨率傅里叶变换红外光谱技术观测合肥地区CO的垂直柱总量， 并将得到的观测结果与卫星数据比对， 得到准确的CO的垂直柱总量， 为解大气CO的时空分布状况及其演变规律、 追踪合肥地区CO的源汇分布提供理论依据。

地表反照率在大气辐射传输及遥感成像研究中应用广泛,对地球大气系统的能量收支平衡有重要影响,反映了地表对太阳辐射的反射能力。 地表反照率经纬度查询软件以MODIS遥感数据为数据源,使用C++语言对该软件进行设计开发,包括数据源(MCD43B3)的预处理、MySQL数据库的设计、 像元经纬度坐标的获取、数据的存储,以及根据经纬度参数查询地表反照率的流程。建立了中国大陆地区地表反照率数据库,依据经纬 度参数可以方便快捷地查询某一具体地理位置的反照率数据。

基于高分辨率傅里叶变换红外太阳吸收光谱可以准确测量大气中二氧化碳的柱总量。 基于光谱反演算法中的前向模型, 分析了改变前向模型中不同参数和不同天顶角情况下对反演结果的影响及其原因。 选取具有代表性的两天的测量光谱, 改变前向模型中连续体倾斜量值、 内部视场角、 零偏置和多普勒效应四个模型参数, 观察不同先验模型参数的扰动对二氧化碳测量结果的影响。 结果表明, 不同模型参数的扰动引起反演的二氧化碳柱平均干空气混合比(XCO2)相对偏差并不一样； 不同的测量时间, 相同参数扰动引起的二氧化碳含量相对偏差也不同。 其中连续体倾斜量值的变化对反演结果的影响最大, 其变化引起的相对偏差波动范围在01%～02%之间； 内部视场角、 零偏置和多普勒效应的变化对反演结果影响较小, 引起的二氧化碳的相对偏差分别在-0045%～002%, -0045%～0015%和-003%～004%之间。 最后用二氧化碳反演平均核解释了反演误差来源。 研究结果对光谱反演算法中模型参数的设定和提高测量的准确度提供了理论依据。

基于线弹性和小变形假设理论, 通过引入比例系数(直圆柔性球铰槽口间距与切割半径倍数之比)并利用其结构对称的特点, 推导得到了形式较为简洁的直圆柔性球铰柔度矩阵各子元素的解析柔度计算公式。利用有限元仿真软件验证了所推公式的正确性, 并绘制了相应的误差曲线。结果表明: 当比例系数小于0.2时, 直圆柔性球铰各柔度计算公式的相对误差限均在11%以内; 随着比例系数的增加, 除沿x向的拉压柔度C11误差较小外, 其他柔度计算公式的误差均呈增加的趋势, 最大误差为30%。实验结果显示理论分析与仿真结果基本趋于一致, 验证了直圆柔性球铰各柔度解析式的正确性。本文的研究内容为直圆柔性球铰在实际应用中的结构设计和参数优化奠定了理论基础。

研究了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射能量。从砷化镓光导开关中电流丝的非平衡载流子复合出发, 导出了电流丝的自发辐射能量公式，建立了电流丝自发辐射的理论模型。在电流丝达到稳定状态的条件下，计算了电流丝一端的辐射波长为875 nm和四个峰值波长的自发辐射能量，其中峰值波长890 nm的最大光输出能量与实验观察结果吻合，合理解释了电流丝的自发辐射现象，对应用这个模型计算其他辐射波长的光输出能量给予了支持，为进一步深入定量分析电流丝辐射的光致电离效应奠定了基础。

在砷化镓样品的自发辐射现象中引入了辐射复合系数的一般概念。对于高增益砷化镓光导开关中流注的自发辐射现象，依据求简单平均值的方法和归一化条件，近似确定了平均辐射复合系数为(883)≈0.1125。导出了各辐射波长的辐射复合系数与平均辐射复合系数之间的关系，计算了辐射波长为890 nm的辐射复合系数值为η(890)=0.1182，代入该值计算的最大光输出能量与实验观察结果吻合，证明该近似方法及其结果是合理的。

提出了一种基于单负Metamaterials对的带通滤波器的设计原理,给出了这种带通滤波器的谐振频率的表达式,对其谐振频率及带宽与其决定因素之间的关系进行了计算,对计算结果进行了讨论,为设计单负Metamaterial对带通滤波器的理论与方法提供了依据。研究结果表明:利用单负Metamaterials对的确可以实现带通滤波器;ENG板的磁导率μ1、MNG板的介电常数ε2、电等离子体频率ωep、磁等离子体频率ωmp、两个层的厚度比值a这五个因素决定了这种滤波器的中心频率;两个层的厚度及二者之间的比值决定这种滤波器的带宽。