在空间光通信系统中,激光在大气中传输时容易受湍流效应影响,且接收端往往使用模场半径极小的单模光纤进行空间光耦合,导致光纤耦合效率降低,影响通信系统性能。为了提高接收端光纤耦合效率,结合随机并行梯度下降(SPGD)算法和少模光纤耦合解复用系统对动态湍流所引起的波前相位畸变进行补偿校正,并实现了传输距离为5 km的空间光通信数值仿真。仿真结果表明:在不同的湍流强度和风速条件下,未经SPGD算法校正时,两模光纤的耦合效率比单模光纤提高了0.5 dB~1.5 dB,相对标准差降低了0.03~0.4;经过SPGD算法校正后,两模光纤的耦合效率比单模光纤提高了0.4 dB~2.2 dB,中强湍流下,相对标准差降低了0.1~0.2。因此在空间光通信中,采用少模光纤进行耦合接收比单模光纤具有更好的耦合效果,有利于提高通信系统稳定性。

为了改善复杂交通环境下湍流信道的光强闪烁对信号的影响，研究了大气湍流光强闪烁的系统模型，并且针对PPM和DPIM等调制方法存在的问题，提出一种新型的无线光通信调制方法——头脉冲位置调制(head pulse position modulation，H-PPM)。根据湍流信道的特点，推导出基于H-PPM的可见光通信系统未编码时与RS(Reed-Solomon)码纠错后的误时隙率公式。数值仿真曲线证明，当系统误码率为10-10时，RS(15,7)纠错码可以提高约18 dB的编码增益。由此可得，采取H-PPM调制和RS编码相结合可提高信号的质量，更有利于复杂交通环境下的可见光通信。

为了实现四旋翼无人机的自稳定控制,对四旋翼无人机进行了动力学建模与控制.在建模时利用机理建模和实验实测相结合的方法,建立小型四旋翼飞行器的动力学仿真模型;并通过准LPV法将非线性模型线性化,在飞行器模型解耦的4个通道上分别设计PID控制器,且在Matlab/Simulink平台上对系统整体进行仿真.仿真结果表明,该动力学模型和PID控制器可以有效地实现飞行器的自稳定控制,为后续的四旋翼飞行器的控制研究打下基础.

为了描述飞秒激光与金属薄膜相互作用过程中的非平衡传热现象，采用有限差分的方法对金属薄膜内的温度场进行了1维数值模拟。对双温模型中电子-晶格耦合系数G、激光脉宽和电子的弹道运动等因素对金属薄膜表层电子和晶格温度的影响进行了理论分析。结果表明，G影响材料表面电子的温升，电子和晶格温度平衡时的延迟时间随着G的增大而减小，二者呈指数变化关系。这一结果对改善半导体元件中薄膜的温升是有帮助的。

为了研究激光能量密度对尼龙12/高密度聚乙烯(HDPE)制品尺寸的影响，基于选择性激光烧结快速成型技术，利用CO2激光对尼龙12/HDPE粉体材料进行了激光烧结成型试验，并用扫描电镜分析了烧结层中尼龙12/HDPE的显微组织。结果表明，随着激光功率/扫描速率(P/v)的增加，烧结件的翘曲量逐渐增大；较佳的成型激光能量密度为P/v=0.8%，此时的翘曲量约为0.4mm。该结果对复合尼龙粉末的激光烧结的研究是有帮助的。