利用溶胶凝胶法制备了Mg0.3Zn0.7O薄膜, 并制作了金属半导体金属结构的深紫外探测器。研究了高质量ZnO缓冲层的引入对Mg0.3Zn0.7O薄膜的吸收谱和结晶特性以及Mg0.3Zn0.7O紫外探测器响应参数的影响。实验结果表明: ZnO缓冲层的引入使Mg0.3Zn0.7O薄膜的紫外可见光吸收谱有轻微的红移, 但可以明显提高薄膜的结晶质量, 同时ZnO/Mg0.3Zn0.7O探测器的IV特性表明, ZnO缓冲层的引入可以显著提高器件的光电流, 改善其响应特性, 在20V偏压下将Mg0.3Zn0.7O探测器的响应度由0.035A/W提高至0.63A/W。

折反射周视系统作为近十几年发展起来的一种新型周视视觉实现形式，相比相机旋转扫描、多相机图像拼接和鱼眼镜头大视场成像等常规方法，在小型化、结构灵活性、成本和实时性方面具有优势。本文综述了折反射周视系统的成像模型、系统标定、畸变校正和全视场清晰成像等基本问题研究状况，讨论了折反射周视系统在红外成像和立体视觉领域的扩展应用研究现状，最后总结了目前存在的问题，并提出未来折反射周视成像系统将围绕非单视点成像模型、提高空间分辨力的方法和处理算法实时实现开展研究。

折反射式周视红外成像系统在安全监视领域有着独特的大视场优势，但是目前常见的圆锥曲面反射镜折反射式周视系统存在不同俯仰角下探测距离差异大的问题。折反射式周视红外成像系统的探测距离与目标尺度、任务准则、俯仰角和方位角分辨力有关。将俯仰角分辨力和方位角分辨力的几何平均数设为常数，以此作为恒等探测距离折反射式周视系统的条件，并推导了相应的系统设计方法。数据仿真结果验证了恒等探测距离系统的可实现性，另外，也表明了所提方法不仅可以实现不同俯仰角下的相同探测距离，还可以通过合理的参数调节使得大部分视场范围内的探测距离优于传统圆锥曲面型折反射式周视系统的探测距离。

建立了能够定量预测热像仪探测泄漏气体能力的信噪比(SNR)与气体浓度(C)模型SNR-C, 利用该模型对制冷热像仪GasFindIRTM在SNR=1时对应的甲烷气体浓度进行预测, 预测数据与实际测试数据吻合。搭建了SNR-C室内测试装置, 测试了非制冷热像仪Photon320在以298、303、308、313和318 K面源黑体为背景时探测乙烯气体的SNR-C曲线。数据分析发现, Photon 320在SNR≈5时, 实测与预测乙烯浓度在各黑体背景温度下均比较接近。在SNR=5时, 模型预测的乙烯气体浓度分别为3146、987、570、394和298 ppm, 该变化规律与实际测量结果一致。建立的SNR-C模型能预测热像仪探测气体的能力, 而搭建的测试装置能定量测量热像仪探测泄漏气体时信噪比与气体浓度之间的变化关系, 可用于热像仪探测泄漏气体的室内性能测试。

提出了单视点约束红外折反射全向成像系统单次成像实现全视场(FOV)清晰的一种参数设计优化方法。根据应用需求设计出符合单视点约束的初始系统参数；提出镜面虚景深的概念优化折射光学组参数。利用ZEMAX软件的理想系统仿真验证了所提出的设计方法实现系统全视场清晰成像的可行性，并且该设计方法能同时满足视场范围和轴向尺寸等方面的要求。从仿真结果还可知，大口径反射镜镜面有利于提高光学系统成像质量，而增大曲面离心率有利于减小系统轴向尺寸。

通过精确设定不同的退火环境气压, 实现对P3HT(Poly(3-hexylthiophene -2,5-diyl)与PCBM(［6,6］-Phenyl C61 butyric acid methyl ester)体系中聚噻吩结晶度以及共混相分离程度的控制, 并在此基础上制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶PCBM/Al的正型光伏器件。在允许的压强设定范围内, 器件各项性能参数均随退火环境压强的增大表现出先升高后下降的变化规律, 并统一于气压设定为1 500 mTorr时获得最大值。从活性层的紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱中发现P3HT在510 nm吸收峰以及550和600 nm肩峰附近的吸收强度随退火气压升高而增大, 在气压为1 500 mTorr时达到最高, 吸收强度的提升源于聚合物分子π—π堆叠的增加。原子力显微镜(AFM)进一步分析结果表明, 高气压环境(>1 000 mTorr)能够促进P3HT∶PCBM共混组分在退火过程中形成较大程度的相分离, 而当环境压强合适时(1 500 mTorr)适度的相分离利于聚合物形成良好有序结晶, 从而能够提升活性层内部载流子传输能力, 保证较高的短路电流与填充因子, 制备的器件也因此表现出良好的光伏性能, 光电转化效率达到3.56%。

利用射频磁控溅射的方法在柔性PI衬底上制备ITO薄膜, 通过SEM(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射仪)、四探针测试仪、分光光度计,分析了通氧量、溅射功率、工作气压及衬底温度对ITO薄膜表面形貌、成膜质量和光电特性的影响。结果显示: 在纯氩气环境下, 溅射功率为200W, 工作气压为1.5Pa, 在衬底温度为185℃~225℃时, 薄膜的光电特性最好, ITO薄膜的电阻率为3.64×10-4Ω·cm, 透过率为97%。

活性层的微观形貌在很大程度上决定了聚合物光伏器件的性能表现并依赖于制备工艺条件。为了改善薄膜内部分子排布结构并追求较高的器件光电转化效率，采用溶液法制备了基于P3HT∶PCBM的聚合物太阳能电池(器件结构：ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶PCBM/Al)，通过改变器件制备流程中活性层退火处理工艺，研究了热退火、溶剂退火以及溶剂预处理结合热处理的双重退火对聚合物太阳电池性能的影响。研究发现：双重退火的光伏器件的各项性能参数均优于单一退火处理器件，获得了3.25%的光电转化效率。原子力显微镜及X射线衍射仪的表征结果进一步证明：双重退火处理能够在促进聚合物给体良好有序结晶的同时保证共混组分适度地相分离，从而有利于光生激子的解离以及载流子的传输。

制备了基于聚(3-己基噻吩)(P3HT)与可溶性富勒烯衍生物(PCBM)共混体系的太阳能电池。通过改变活性层退火处理时惰性气氛环境的压强，在一定程度上实现对共混物相分离以及聚合物结晶度的控制，研究了LiF作为阴极缓冲层对不同压强下退火处理的器件性能的影响。实验发现，LiF层的关键作用在于稳定开路电压以及提升短路电流，从而带动转化效率整体提升。结果表明，LiF层可以改善器件活性层与金属电极接触的界面形态，而器件的最终性能则由活性层的微观形貌与电极界面形态共同决定。

为了获得高效的蓝色和绿色的电致发光材料， 对Eu2+掺杂的碱土金属硫代铝酸盐电子振动耦合参量与发光特性的关系进行了深入研究。 首先简述了用于MⅡAl2S4∶Eu材料发光性能评估的位形坐标模型并引入各评估参量； 其次结合材料的晶体结构对 MⅡAl2S4∶Eu材料的光致发光和电致发光性能进行了比较和分析； 最后， 通过材料的PL光谱曲线计算出材料的特征能量和两个比值因子参量的值， 从而得到对MⅡAl2S4∶Eu发光材料的量化比较。 根据评估结果和其CIE1931色坐标的比较， 可以认为BaAl2S4∶Eu和CaAl2S4∶Eu较适合于作为蓝色和绿色发光材料。 由于可以使发射峰发生移动， 镁、 锶的硫代铝酸盐可以作为复合硫代铝酸盐发光材料使用。