为研究氧化剂和还原剂的配比对四氧化三铅/镁粉/聚四氟乙烯(Pb3O4/Mg/PTFE)混合诱饵剂效能的影响，保持氧化剂的配方不变，改变氧化剂和还原剂的比例，设计了5种不同的药剂配方。使用压片机将混合均匀的药剂粉末压制成药柱。用7.5~14 ?滋m远红外热像仪测量药柱燃烧过程，计算出每个样品的燃烧时间、质量燃速、辐射面积、辐射亮度、辐射强度。结果表明: 随着还原剂的比例升高，样品质量燃速先变大后变小，当氧化剂与还原剂比例为1:1时，质量燃速最大，为5.03 g/s; 样品燃烧的温度随着还原剂的比例升高先变高后降低，当氧化剂: 还原剂=1:2时，样品燃烧的最高温度达到最小，为754.29 ℃; 辐射亮度和强度随着还原剂的比例升高先变大后变小，且当氧化剂: 还原剂=1:1时，辐射亮度最大，为1 869.21 W·m-2·sr-1，辐射强度也达到最大，为97.61 W·sr-1，可见在7.5~14 ?滋m波段，当氧化剂: 还原剂=1:1时，样品的远红外辐射特性最好。

为研究红外低发射率隐身涂层对太赫兹波的反射特性, 制备了红外低发射率隐身涂料, 测试了其可见光效果、 红外热像图及红外发射率等特性参数。 以土黄色红外低发射率涂料为测试样品, 利用透射式太赫兹时域光谱系统获得了样品在太赫兹波段的复折射率。 分析了特征矩阵理论, 并利用特征矩阵理论计算了涂层厚度(0.3~0.5 mm)与入射角度(0°~60°)的变化对入射太赫兹波反射特性的影响。 结果表明, 在相应厚度及入射角度范围内, 太赫兹波在0.8 THz频率下具有多个反射峰值, 最高值可达90%以上, 有利于实现太赫兹波对红外低发射率隐身涂层下金属目标的探测。 此外, 涂层厚度变化对入射太赫兹波反射率具有较大影响, 涂层越厚, 太赫兹波的反射振荡越多, 反射峰值越大。 入射角度对太赫兹波的反射特性具有一定的影响, 但整体影响不大, 有利于太赫兹波实现多角度目标的探测。 最后, 以表面均匀涂覆0.42 mm厚涂料的金属板为测试样品, 实验测量了样品在0.1~1.5 THz频率范围内的反射特性, 并与部分理论计算结果进行对比。 结果表明: 实验测量结果与理论计算结果在数值和趋势上较为吻合, 但也存在一定的偏差。 究其原因, 主要由样品厚度和样品参数误差导致, 但依然可利用特征矩阵理论研究红外低发射率涂层对太赫兹波的反射光谱特性。

在宽动态范围辐射测温系统中,不同温度的辐射源采用透过率不同的中性密度衰减片以及不同的积分时间,往往需要重新定标,且重新定标过程繁琐,降低了系统的效率。在分析定标理论的基础上,建立了考虑积分时间和中性密度衰减片透过率的宽动态范围辐射定标模型,提出了一种简化的定标方法,经过两次不同积分时间的定标,可以推导出前置不同透过率衰减片、不同积分时间的定标模型;通过对前置透过率为0.0278%的衰减片在0.8 ms及1 ms积分时间下的定标分析,计算出系统由内部暗电流及杂散辐射引起的灰度响应,从而分别推导出前置透过率为0.0740%和0.8193%的衰减片在不同积分时间下的定标模型,最后通过实验检验定标模型的测温精度。实验结果表明:利用所提出的简化定标方法,透过率为0.0740%的衰减片在0.8 ms及1 ms积分时间下的定标模型的测温误差分别≤0.36%和≤0.46%;0.8193%衰减片在0.2 ms积分时间下的测温误差≤4.5%。在一定的误差允许范围内,所提定标方法在提高定标效率的同时,保证了一定的测温精度。

阐述了基于菲涅尔公式的透射式太赫兹时域光谱系统提取样品光学常数的方法和原理, 分析了样品厚度误差对THz-TDS测量不确定度的影响, 并建立了相应的不确定度模型。进行太赫兹时域光谱测量实验, 提取硅片在太赫兹波段的折射率, 并计算了误差对提取样品折射率的影响。结果表明, 随着厚度误差的增大, 系统测量偏差也随之增大。对于较厚样品, 相同厚度误差对其测量结果影响较小。样品厚度为994 μm时, 在厚度存在1 μm的测量误差情况下, 系统测量折射率的偏差为0.001 2, 接近模型的仿真值。实验结果验证了厚度误差对测量不确定度模型的有效性, 了解了厚度误差对系统测量结果的影响情况, 对测量过程及结果分析具有一定的指导意义。

太赫兹时域光谱技术可以快速准确地提取材料在太赫兹波段的光学常数。 然而, 其各组成部分在控制精度、 响应误差、 系统噪音以及实验操作、 数据处理等方面的误差, 将影响系统对材料光学常数提取的准确性。 基于透射式太赫兹时域光谱系统的测量原理, 分析了系统延迟线位置偏差对提取材料复折射率准确度的影响, 建立了误差在样品测量过程中的传递模型, 并利用MATLAB仿真了误差对提取样品复折射率影响。 结果表明, 样品折射率和消光系数的不确定度受到了系统延迟线位置偏差的影响, 且系统延迟线位置偏差越大, 样品的复折射率提取的不确定度也就越大。 同时, 相比消光系数, 延迟线位置的偏差对样品折射率的不确定度具有更大的影响。 该模型具有一定的实际意义和理论参考价值, 可分析系统延迟线位置偏差对太赫兹时域光谱系统提取材料光学常数不确定度的影响, 为优化太赫兹时域光谱系统提供理论指导。

为获得太赫兹波对碳类烟幕的穿透特性, 采用压片法分别将不同比例混合的石墨粉和KBr、碳黑粉和KBr进行压片, 利用太赫兹时域光谱仪在0.2~1.1 THz频率范围内测试压片样品的太赫兹透射光谱, 进而获得样品在该频率范围内的吸收系数。研究发现: 随着频率的增大, 样品的吸收系数均逐渐增大, 且在同一频率处, 其均随碳类粉末掺杂比例的增加而增大; 与石墨相比, 相同掺杂比例的碳黑样品具有更大的吸收系数。结果表明, 太赫兹波具有较强的穿透石墨烟幕的能力, 但其对碳黑烟幕的穿透能力较弱, 利用碳黑有望进行太赫兹波段烟幕的研制。

为获得目标和场景的偏振信息, 基于线偏振片和声光可调滤波器(AOTF)设计了一套高光谱偏振成像系统。文中从AOTF的工作原理出发分析其偏振等效关系, 随后给出了探测系统的具体结构, 并对其光学系统的各元件进行了合理的参数配置。最后, 利用设计的成像系统对林地背景中的涂覆三种不同颜色涂层的铝板进行了高光谱偏振成像实验, 获得了场景的高光谱信息和偏振信息, 并通过数据处理得到涂层与背景之间的强度对比和偏振对比特性。结果表明: 涂层与自然背景的偏振特性存在一定程度的差异, 对于不同自然背景中的目标, 通过选择与背景特性差异较大的若干波长或波段, 利用合适的探测方式进行探测, 有利于实现快速准确的目标识别。

覆盖于高温目标表面的光子晶体红外涂层可实现对目标红外辐射的抑制，而太赫兹波所具有的强穿透特性使其对该类目标的探测成为可能。以相关文献中设计的光子晶体涂层为例，采用特征矩阵理论对0.3~3 THz频率范围内的太赫兹波在该类涂层中的传输特性进行理论计算和分析，重点研究了不同入射角度的太赫兹波在该类涂层中的传输特性。研究发现，上述太赫兹波段处于光子晶体的带隙之外，0.3~0.5 THz频率范围内的太赫兹波对该类红外涂层具有较强的穿透特性，其光谱透过率大于90%；而在2.4~3 THz范围内，其在涂层上具有较强的反射，且整个波段内的吸收率小于0.2%。当入射角小于60°时，其对太赫兹波的传输特性影响较小；进一步增大入射角，其透过率逐渐降低，而反射率逐渐增大。研究结果证明了利用太赫兹波进行涂层覆盖目标探测的可行性，有望利用太赫兹雷达探测弥补红外探测系统的不足。

为了研究等离子体产生时的气体击穿特性，利用低气压条件下气体击穿场强阈值模型，分析了He、Ne、Ar、Kr、Xe和Hg蒸汽等6种典型放电气体的击穿阈值随入射波频率、电子温度、气体压强以及气体温度的变化规律。结果表明: 气体击穿阈值随气体压强的增大而减小，随气体温度、电子温度和入射脉冲频率的增大而增大。气体压强和入射频率对击穿阈值的影响大于气体温度和电子温度，在所考虑的范围内，气体压强对击穿场强的影响约为100 V/m，入射脉冲频率对击穿场强的影响为50~300 V/m，气体温度和电子温度对击穿场强的影响为20~30 V/m。当考虑气体压强、气体温度以及电子温度等因素的影响时，各种气体的击穿场强阈值产生的变化规律相类似；但考虑入射频率的影响时，不同气体的击穿场强阈值差异很大。在所考虑的典型放电气体中，Xe具有最低的击穿场强阈值，He的击穿阈值最大。

为研究发光等离子体对高功率微波的防护性能, 建立了一维条件下等离子体与高功率微波相互作用的物理模型, 并采用数值仿真得到了不同条件下的微波透射效果, 分析了发光等离子体对高功率微波的防护性能。随后, 实验研究了双层柱状等离子体阵列对6 GHz高功率微波脉冲的透射效果, 实验结果与仿真结果相符, 说明高功率微波的入射使等离子体产生了非线性效应。实验结果还表明, TE极化时的防护效果要优于TM极化时的防护效果; 等离子体击穿场强阈值随电场作用空间的增大而减小; TE极化时等离子体对高功率微波脉冲的屏蔽效能最高可达13 dB, 且随入射功率的增大而进一步增大。