对于宽带通信信号检测问题，针对目前基于深度学习的信号检测算法不适应于处理大带宽和大时宽的宽带信号以及对信号时频参数估计存在的固有偏差问题，提出基于谱图分解的宽带通信信号智能检测算法，完成对大带宽接收信号中窄带信号的高效准确检测。首先将由宽带信号转化而来的灰度时频谱图通过谱图分解得到适合于目标检测网络输入大小的子谱图，然后使用改进的无锚框YOLOx目标检测算法对子谱图中的窄带信号进行检测，最后将子谱图的信号检测结果融合得到窄带信号的时频参数等检测结果。经过实验测试得出，该算法能够适应复杂的噪声环境，与其他深度学习算法和传统算法相比，具有较高的信号检测概率，较低的虚警概率，较小的信号参数估计平均误差，其检测精度更高，鲁棒性、实用性、通用性更强。

对于高灵敏原子磁力计极弱磁测量，激光温度的精确稳定控制是一项必不可少的工作。激光温度不稳定会导致激光波长波动和漂移，从而降低原子磁力计的灵敏度。为了降低激光器温度波动对原子磁力计的影响，本文设计并实现了一个基于ADN8834温度控制芯片的高精度DBR激光器自动温度控制系统。首先，基于ADN8834和高精度模/数转换芯片LTC2377设计了温度反馈电路，成功采集到了与温度对应的模拟电压信号并将其转换为数字信号送入FPGA。然后，在FPGA中实现了增量式数字PID算法，自动计算温度控制信号。最后，设计了数/模转换电路将该温度控制信号转换为模拟信号传递给ADN8834，ADN8834输出加热或冷却信号来控制半导体热电制冷器，从而实现闭环温度自动控制。实验结果表明，当目标温度分别设定在20，25，30 ℃时，该温度自动控制系统的温度稳定性均在±0.005 ℃，测试DBR激光器输出波长稳定性范围为±2 pm。该激光器自动温度控制系统温度稳定性高，且操作方便，设计灵活，基本满足原子磁力计系统对激光温度控制器的要求。

为了拓展对计算全息加密图像的解密方法，针对非法攻击难度大的对称-非对称混合加密系统，提出了一种利用神经网络恢复混沌虹膜相位掩模计算全息加密图像的方案。对明文图像进行加密，生成计算全息的密文图像，制作大量的密文明文图像对作为数据集。通过搭建神经网络不断地训练和测试，训练完成后的神经网络可以拟合出密文图像到明文图像的映射关系，解密时不再使用公钥和私钥对密文图像进行解密。实验结果表明：通过神经网络恢复出的图像与明文图像相比，平均互相关系数为0.984，平均峰值信噪比为61.0 dB，平均结构相似性为0.77；对密文图像进行噪声污染，也可以恢复出较高质量的图像，实现了通过神经网络对密文图像解密的目的，方案是可行的并具有较好的鲁棒性。

基于石墨纳米材料，成功制备金属-石墨-金属结构电磁诱导势阱效应室温太赫兹探测器，实现了高性能的室温太赫兹探测。器件在0.035 THz的响应率达到20 kV/W，在0.1673 THz的响应率达到11 kV/W，器件在0.035 THz的噪声等效功率达到1.25 pW/Hz，在0.1673 THz的噪声等效功率达到2.27 pW/Hz。我们的研究结果为石墨烯太赫兹探测器提供新的思路。

提出了一种基于并联马赫-曾德尔调制器的无滤波16倍频毫米波信号生成方案。该方案利用并联的马赫-曾德尔调制器和光移相器产生8阶光边带，通过光电探测器拍频得到16倍频毫米波信号。针对调制器消光比理想和不理想两种情况，理论推导了消光比分别为35 dB和100 dB下的抑制光载波及4阶光边带，产生8阶光边带信号，并通过仿真验证理论推导的正确性。根据仿真结果分析了调制指数偏移，电、光移相器相位偏移，光衰减器衰减值偏移等各种非理想参数对系统的影响，以及激光器线宽与接收功率的关系。结果表明：在方案产生的16倍频毫米波信号上调制2.5 Gbit/s的基带信号，系统传输距离5 km、10 km、15 km时损耗功率分别为0.35 dBm、0.55 dBm和2 dBm，传输损耗较小；线宽为10 MHz时接收功率为-22.6 dBm，线宽为20 MHz、30 MHz和40 MHz时功率损耗分别为0.1 dBm、0.25 dBm和0.6 dBm。

利用太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术研究了氧化铝（Al₂O₃）在宽带太赫兹波范围（0.2~3.0 THz）内的光谱特性。改变晶体光轴与太赫兹脉冲偏振方向间的夹角（方位角），得到了Al₂O₃晶体在不同方位角下的太赫兹时域谱，计算了Al₂O₃晶体o光和e光的折射率和吸收系数，并画出了Al₂O₃晶体在太赫兹波段的折射率椭圆图。结果表明，Al₂O₃在太赫兹频段具有较大的双折射率和较低的吸收系数，双折射率高达0.36，吸收系数低于5 cm^-1。基于Al₂O₃晶体的双折射特性实现了对THz脉冲的相位和振幅的调制。Al₂O₃晶体可以作为THz脉冲的“整形器”，为太赫兹波在超宽带、超高速通信系统的应用提供重要参考。