为了降低或消除激光诱导击穿光谱（LIBS）检测过程中激光能量、背景辐射、噪声信号对特征光谱信息的影响，以镉靶材为对象，构建偏振分辨激光诱导击穿光谱（PRLIBS）系统，探索提高重金属污染物LIBS分析能力的方法。结合光波在多层媒介传播过程中的菲涅耳方程，分析入射光波长对光强透射比的作用机理，构建正入射方向上的等离子体辐射强度分光透射比模型。利用该模型获得了相同条件下的LIBS、PRLIBS光谱数据，比较了镉元素特征谱线强度的相对标准偏差（RSD），并分析了不同延迟时间下特征谱线强度的变化趋势。结果表明：在低能量密度情况下，PRLIBS具有明显的测量优势，可以采集到更多的特征峰信号，并且PRLIBS光谱特征谱线强度的RSD值小于相同检测参数下LIBS光谱特征谱线强度的RSD值，说明分光透射比模型能够有效提高等离子体光谱的稳定性；LIBS与PRLIBS的谱线强度随延迟时间的变化趋势一致，说明PRLIBS并不影响原有LIBS的延迟时间；随着脉冲能量增大，分光透射比模型可以有效降低基线漂移和背景辐射，增强光谱的分辨能力；分光透射比模型不仅保留了连续谱中的有效信息，还提高了谱线识别的稳定性，对于提高低激光能量诱导条件下LIBS特征谱线识别能力具有重要的参考意义。

利用光学拍频法可实现稳频He-Ne激光波长稳定度的测量以及波长不确定度的评定。报道了一种可应用于测量现场的便携式633nm激光波长评价系统, 介绍了拍频测量技术原理、激光波长评价系统的基本构成以及与非便携式的传统拍频系统测量激光波长的比对结果。波长评价系统对传统光学拍频光路部分进行了改进并集成为一个便携测量系统, 系统采用了全新设计的集成式光学拍频模块、小型化高精度频率计以及频谱监测仪器实现了高信噪比拍频信号的产生、计数与监测, 并自主开发了拍频测量数据采集、处理与分析软件。实验结果表明该系统能够在测量现场实现激光波长的稳定度以及不确定度评价, 提升了现场测量的便捷性以及测量效率。

研究了在－20～40 ℃环境温度下633 nm内腔式He-Ne激光管的自由运转特性，设计了激光器系统的预热和稳频控制方案，实现了633 nm内腔式He-Ne激光器的频率稳定。当室温约为24 ℃时，锁定后的热稳频激光器与高精度碘稳定激光器的拍频结果显示，3 h内频率的相对标准不确定度为u＝6.4×10^－9，阿伦方差为7.0×10^－11(采样时间τ＝1 s)，3个月内的频率复现性优于4.6×10^－9。研究了在－20～40 ℃范围内不同环境温度下锁定后输出激光的频率漂移规律，实验结果显示，稳频后激光输出频率随环境温度的漂移量约为293 kHz/℃，与采用压力估算模型计算得到的漂移值268 kHz/℃相一致。因此，当激光器工作在一个较大的温度范围内时，可以通过插值校准来获得更准确的参考输出频率。

激光干涉仪在引力波发现中起着关键作用, 标准量子极限是干涉仪灵敏度进一步提高的主要障碍, 压缩态光场注入是超越标准量子极限的重要手段。分析了压缩态光场的主要特点, 讨论了压缩态光场的产生机制, 介绍了压缩态光场技术在超越标准量子极限中的应用。

激光会聚铬原子沉积实验所需时间可长达几十分钟至几个小时, 实验过程中要求激光频率的波动小于5MHz, 感生荧光稳频技术能够解决原子沉积实验中激光频率漂移的问题。为了保证激光频率的长时间稳定性, 对稳频系统的误差信号随激光功率及原子炉温度的变化情况进行了研究。结果显示, 在光强为8mW, 原子炉温度为1923K时, 激光频率的长期漂移可抑制到最小, 在200分钟内的频率波动仅有±0.6MHz。同时, 重复实验的结果也表明稳频系统具有很好的稳定性, 从而为原子沉积技术提供了保障, 并提高了沉积实验的重复性。

在近红外光谱分析模型中全谱信息通常含有大量冗余信息,会导致模型解析时间延长、加大模型解析难度,因此如何快速有效地选取特征波长至关重要.采用基于间隔偏最小二乘(interval partial least squares,IPLS)结合连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)对小麦秸秆发酵过程微生物生物量进行特征波长选择,共制备85个样本,采用氨基葡萄糖法测定微生物生物量,选择68个样本作为校正集,17个样本作为验证集.首先对全谱区520个波长点根据间隔点大小10,20,30,40进行分段建模,选取出4 450～4 925和9 194～9 993 cm-1两个波段范围作为特征波段,将选取出的特征波段再进行连续投影算法及遗传算法(genetic algorithm,GA)特征波长点选取,并进行综合分析对比.实验结果表明采用IPLS-SPA算法选择4 450～4 925和9 194～9 993 cm-1的组合波段具有最佳建模效果,相比于全谱建模其参与建模的波长点由520个减少到10个,模型验证集决定系数(R-Square,R2)从0.884 9提升至0.945 28,验证集均方误差根(root mean square error prediction,RMSEP)从11.104 9降至8.203 3,GA遗传算法虽取得了更优的模型精度,但其实验结果并不稳定且随机性较强,而IPLS结合SPA方法能够稳定而准确的(地)选择特征波长信息,提高模型运算速度并降低模型拟合难度,可以作为一种新的波段选择参考方法.结果表明采用近红外光谱分析方法对秸秆发酵生物量进行快速检测是可行的.

采用具有良好光学特性的Cytop作为绝缘疏水层,探索了电润湿显示单元器件的制备工艺。采用了氧等离子处理的方法解决Cytop优良的疏水性与光刻工艺的不兼容性,实现了单个显示像素的可控收缩与恢复。在此基础上制备了面积为5 cm×5 cm的透射式和反射式的单色显示单元,表现出良好的显示效果,为下一步具有实用化的电润湿显示器件的制备奠定了坚实的基础。