本文将碰撞噪声模型引入到量子加扰和受损信息恢复协议中, 研究噪声引发的退相干作用对信息加扰和受损信息恢复的动力学过程的影响。结果表明噪声引发的退相干不仅会抑制信息加扰和恢复, 还会提前信息恢复的时间节点。不完美controlled-NOT(CNOT)门操作会抑制信息的扩散效应, 不完美Hadamard(H)门操作会对不完美CNOT门起到调制作用, 从而减轻不完美CNOT门对信息扩散的抑制。通常情况下在噪声影响下的不完美CNOT门操作和不完美H门操作都会抑制信息恢复。但在某些特定参数下, 两者的结合会比只施加不完美CNOT门产生更高的信息恢复率, 这种奇异现象可以用来研究噪声下的量子计算过程中的信息保护, 为实现高品质的量子计算过程提供新途径。

在某些高动态弱信号场景中, 载波相位难以锁定。为实现对高动态弱全球导航卫星系统(GNSS)信号的跟踪, 考虑锁频环较锁相环更为鲁棒, 提出了一种基于锁频环(FLL)+差分解调的算法, 实现对 GNSS信号的跟踪和解调。该算法采用二阶 FLL实现对卫星信号的频率进行跟踪, 差分解调算法实现对比特数据的解调。工程应用上, 算法采用现场可编程门阵列和数字信号处理器(FPGA+DSP)的架构实现, 在 FPGA中实现信号的跟踪信号的前处理, 在 DSP中实现跟踪环路算法、位同步和差分解调。本文在 Matlab平台中实现算法的仿真, 通过模拟器平台和对天接收真实的 GNSS信号对算法进行验证。仿真结果与实验结果表明, 该算法在高动态弱信号条件下能实现对卫星信号的稳定跟踪和数据的解调, 克服了锁相环难以锁定导致数据无法解调的难题, 最终实现 GNSS信号在该条件下的位置、速度和时间(PVT)解算。

针对二进制偏移载波 (BOC)信号进行相关运算时存在多峰的特殊性，设计了一种基于时域滤波的 BOC无模糊捕获算法。通过频域分析得到时域滤波器的频率响应，再反推出时域滤波器的系数，构建有限脉冲响应(FIR)滤波器。对不同算法进行仿真，结果证明该时域滤波器能很好地消除 BOC信号自相关副峰。降低滤波器阶数，并设计可实现的基于时域滤波和多段匹配滤波器 (MMF)－傅里叶变化 (FFT)的 BOC无模糊捕获算法，仿真分析表明该算法能很好地消除副峰，正确捕获信号。

为了研究医学系统中乳腺癌早期诊断的关键技术, 研制了一台用于准点X光源成像实验台架。该实验台架由脉冲触发器电源和脉冲X射线管组成, 其中脉冲触发器电源由Marx发生器、火花隙开关、电容分压器及输出段构成, 采用紧凑可移动化的设计; 脉冲X射线管利用冷阴极反射轰击阳极靶韧致辐射出X射线的机理, 该方法可有效提高辐射出X射线点源位置的重复率, 并且根据不同的驱动电压可调节阴阳极的材料及距离, 保证在脉冲X射线管输出X射线光子能量≥15 keV的情况下, X射线点源尺寸可以达到≤100 μm的设计指标。Simplorer模拟结果表明: 在脉冲X射线管阻抗为57 Ω时, 脉冲触发器输出指标为电压169 kV, 上升时间≤10 ns, 脉宽≤100 ns。

以天光Ⅱ-A装置X-pinch负载腔为例, 采用包含场致发射、二次电子倍增模型的三维模拟软件OPAL, 对复杂结构中真空绝缘体沿面闪络的产生与发展阶段进行了模拟研究。模拟结果表明, 阳极产生的二次电子在平行于绝缘体表面的电场分量的作用下从阴极座向大半径的运动, 是导致沿面闪络的主要原因。并提出了阻断沿面闪络的方法及其原理。采用阻断沿面闪络的措施后, 后续多次X-pinch负载腔放电实验证明, 正常的回流电流增加了近20%, 真空绝缘体上的沿面闪络得到了抑制。

设计了一种的低成本、低功耗的10 Gb/s光接收机全差跨阻前置放大电路。该电路由跨阻放大器、限幅放大器和输出缓冲电路组成，其可将微弱的光电流信号转换为摆幅为400 mVpp的差分电压信号。该全差分前置放大电路采用0.18 μm CMOS工艺进行设计，当光电二极管电容为250 fF时，该光接收机前置放大电路的跨阻增益为92 dBΩ，-3 dB带宽为7.9 GHz，平均等效输入噪声电流谱密度约为23 pA/(0~8 GHz)。该电路采用电源电压为1.8 V时，跨阻放大器功耗为28 mW，限幅放大器功耗为80 mW，输出缓冲器功耗为40 mW，其芯片面积为800 μm×1 700 μm。

Ge/Si吸收区-电荷区-倍增区分离(SACM)结构的APD作为一种新型光电探测器已成为硅基APD器件研究的重点。对SACM Ge/Si型APD器件的基本结构及其主要特性参数，包括量子效率、响应度、暗电流等进行了理论分析及仿真验证。实验结果表明：在给定的器件参数条件下，所设计的APD器件的雪崩击穿电压为25.7 V，最大内部量子效率为91%，单位增益下响应度峰值为0.55 A/W，在750~1 500 nm范围内具有较高响应度，其峰值波长为1 050 nm；在高偏压以及高光照强度情况下，倍增区发生空间电荷效应从而导致增益降低。

：提出了一种高带宽的硅基CMOS雪崩光电二极管(APD)器件。该器件在N阱/P衬底基本结构的基础上，增加一个N型深掩埋层，并在该掩埋层单独加上电压，以减小载流子的输运时间。通过理论分析确定了器件的结构参数，通过器件性能的仿真分析对相关参数进行了优化设计。仿真结果表明：采用标准0.18 μm CMOS工艺，所设计的APD器件的窗口尺寸大小为20 μm×20 μm，在反向偏压为16.3 V时，器件的雪崩增益为20，响应度为0.47 A/W，3 dB带宽为8.6 GHz。

目的: 探讨450 nm-470 nm可见光(蓝光)是否具有杀灭浮游状态和生物膜内铜绿假单胞菌的作用。方法: 分别采用不同能量密度的蓝光照射浮游状态铜绿假单胞菌, 与红光对照组、空白对照组相比, 将照射后细菌采用平板涂板法评价蓝光杀菌效果; 制作铜绿假单胞菌生物膜模型, 16 J/cm2能量密度蓝光照射后通过激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜观察生物膜内细菌存活情况以及生物膜结构变化。结果: 与空白对照组相比, 2 J/cm2及以上能量密度组蓝光照射后, 细菌数目明显减少, 杀菌率明显增加(P<0.05), 并呈剂量效应关系; 16 J/cm2能量密度光照后生物膜内细菌死亡数较空白对照组明显增加且生物膜结构变稀疏。结论: 450 nm-470 nm可见光(蓝光)具有高效杀灭浮游状态和生物膜内铜绿假单胞菌的作用。

指纹因其特异性和稳定性等特点而被称为“证据之首”, 在案件侦破中起着极其重要的作用。多种物理学、化学和光学技术都可以用于获取现场遗留的指纹, 然而这些方法存在一些缺点, 如会对指纹造成破坏、潜在的毒副作用、在现场留有痕迹等。利用谱域光学相干层析(spectral domain optical coherence tomography, 简记为SD-OCT)技术进行指纹探测具有非接触、对指纹无损伤和高灵敏度的优势, 利用OCT系统的相位敏感性我们可以在低对比条件下再现遗留在物体表面的指纹, 但处理结果受指纹所在表面高低起伏影响, 使得指纹信息对比度降低, 难以被分离和提取。本文提出了一种基于干涉光谱涨落的指纹获取方法, 只需对OCT系统得到的干涉光谱的涨落进行处理分析, 即可得到遗留在物体表面的指纹图案, 不需进行相位和表面轮廓高度的求取, 算法简单、处理速度快, 处理结果不受样品表面高低起伏的影响。实验结果表明, 在起伏表面上, 使用该方法也能较好地显现遗留在物体表面的指纹图案。