针对手持式谐波雷达发射机自身产生的谐波信号严重干扰接收到的探测目标谐波信号问题,该文设计了一种谐振器开路端加圆盘的结构, 该结构能有效缩小滤波器体积和抑制高次谐振频率产生的寄生通带, 并研究了圆盘半径、谐振杆长度、调谐螺钉长度和半径对腔体滤波器谐振频率的影响。结果表明, 圆盘半径和调谐螺钉半径增大, 则等效电容增加, 谐振频率降低。忽略其他因数影响, 随着谐振杆长度和调谐螺钉长度增加, 等效电感增大, 谐振频率降低。最后, 利用HFSS软件优化设计了一款中心频率2.45 GHz、带宽0.1 GHz的腔体滤波器。测试结果表明, 滤波器通带内插损小于1 dB, 阻带为3~9 GHz内衰减优于90 dB, 体积仅为51 mm×11 mm×27 mm, 满足设计要求。

提出了一种确定水下光学监控系统中照明光源方向角和安装位置的方法.利用光在水中的传输特性，分析了传输距离、体积散射函数、散射角和小体积元的影响，以及照明光源不同方向角产生的不同照明效果.据此提出了光源方向角的确定原则，即在满足监控区域要求的前提下，照明光源的方向角应该选取散射角最大的方向.在视场角为45°时，光源方向角应为67.5°.根据监控范围边界的要求以及光源方向角，确定光源安装位置.实际应用结果表明，此方法可以很好地满足水下光学监控系统的要求.

采用提拉法生长出了尺寸为φ30 mm×35 mm的Nd3+Ca9Y(VO4)7晶体，测得晶体中Nd3+离子的有效分凝系数为0.75，其粉末二阶非线性光学系数约为KDP的1.5倍，晶体的维氏硬度为362。光谱分析表明其809 nm处的吸收半峰全宽（FWHM）为13nm，吸收跃迁截面为1.50×10-19 cm2，适合采用GaAlAs激光二极管抽运；晶体的最强发射峰位于1069 nm，其发射跃迁截面为1.35×10-20 cm2，荧光寿命为103 μs。研究结果表明该晶体有望成为一种新的自倍频激光晶体。

报道了掺Tm3+离子Sr3La2(BO3)4晶体的生长与光谱性能。根据吸收谱，应用Judd-Ofelt (J-O)理论计算了光谱参数，得到唯象参数Ω2=4.46×10-20 cm2, Ω4=3.18×10-20 cm2, Ω6=1.88×10-20 cm2。采用倒易法，根据吸收截面计算了Sr3La2(BO3)4晶体3F4→3H6跃迁1.82 μm处的发射截面为0.694×10-20 cm2，并讨论了该晶体在近红外波段的增益截面与粒子数反转率间的关系。研究结果表明，Sr3La2(BO3)4晶体有较大的发射截面和较宽的调谐范围，是一种潜在的近红外波段激光材料。

为解决目前各激光器检测仪功能单一、检测精度低等问题，研制了一种新型智能激光器参数检测系统。该系统采用现代控制技术和微机软件，且配有特定结构的分光束光学系统，能同时实现辐射器光轴平行性、光束性能参数(包括光束发散能量、脉宽、编码精度)、光轴稳定性测试和系统整体性能测试。通过引入红外自准直仪使系统的角分辨率达到了2″，借助示波器捕获窄达100ps的激光脉冲，高精度、大动态范围的激光能量计可精确测量出激光的能量。

为了解决星载光电跟踪系统对连续帧图像快速识别、准确定位的要求.在深入分析连续图像序列特性和星载光电跟踪系统特点的基础上,利用光电跟踪系统转台的角度变化信息,对图像序列进行帧间差值运算以获得目标残差图,并基于残差图和原始图像信息提出了一种新的目标识别定位算法,大大地减小了运算量.结合中值滤波和自适应波门跟踪算法,实现了运动目标的快速跟踪定位.通过对目标实测图像序列的实验,结果证明,该算法具有快速、稳定等优点,能满足星载光电跟踪系统实时图像跟踪的要求.

为了研究BIBO晶体的非临界相位匹配的特点及应用,采用MATLAB编程的精确计算方法,在BIBO的热光色散方程的基础上,以波长为532nm的绿光作为抽运光,计算了BIBO在非临界相位匹配下的温度调谐、有效非线性系数和允许参量。计算得出,当匹配角θ=90°时,信号光的温度调谐范围为0.65μm~3.0μm;当信号光波长为670nm时,BIBO的差频Ⅱ类(B)相位匹配的最佳匹配条件为:Tm=22.3℃,φ=35°,deff=1.904pm/V。结果表明,BIBO的非临界相位匹配有望应用于激光电视等可见波段激光产品。

研究了提拉法生长的掺Er3+的Sr3Y2(BO3)4晶体的吸收光谱和荧光光谱。应用J-O理论分析并计算了光谱参数，得到唯象参数Ω2、Ω4和Ω6分别为11.90×10-20 cm2、3.44×10-20 cm2和1.92×10-20 cm2。在Er3+∶Sr3Y2(BO3)4晶体中，Er3+在1 533 nm 波长的发射截面为100×10-20 cm2，4I13/2→4I15/2能级跃迁的荧光寿命和辐射寿命分别为0.58 ms和4.10 ms，良好的光谱性能表明Er3+∶Sr3Y2(BO3)4晶体可能成为潜在的1.55 μm波段的一种激光材料。

针对机载光电跟踪系统连续帧图像快速识别、准确定位的要求，本文在深入分析连续图像序列特性和机载光电跟踪系统特点的基础上，结合精密转台的运动变化信息，提出了基于转角信息的连续帧图像处理算法。该方法根据精密转台的转角变化信息，采用连续的图像序列进行多帧间差值运算以获得目标残差图，残差图之间相乘除去大部分随机噪声点，结合中值滤波和自适应波门跟踪算法，大大的减小了运算量，实现了运动目标的快速跟踪定位。通过对目标实测图像序列的试验，结果表明，该算法具有快速、稳定等优点，能满足机载光电跟踪系统实时图像跟踪的要求。