对三联苯是一种常见的有机闪烁剂, 通常用作闪烁计数器的发光材料。对三联苯闪烁晶体具有对中子探测效率高以及不易潮解等特性, 这使其在实际应用中具有广阔的前景。本文采用坩埚下降法, 使用单层安瓿成功生长出12 mm×30 mm对三联苯晶体。在生长开始前通过差热分析, 确定晶体的生长温度。生长完成后测试了晶体粉末的X射线衍射谱、摇摆曲线、红外光谱、荧光光谱和拉曼光谱。X射线衍射结果表明, 生长的晶体为纯对三联苯相。从摇摆曲线结果可以看出, 生长晶体质量良好。红外和拉曼分析结果显示, 峰位并没有出现明显的偏移, 表明晶体中杂质含量较少并未引起晶体分子化学结构的变化。荧光光谱没有杂质峰的出现也说明对三联苯晶体存在较少杂质或晶格缺陷。

弯月面化学涂膜技术因其具有大面积、低成本以及高效率等优势成为继旋涂、喷涂等传统涂膜工艺后极具发展潜力的新型化学薄膜涂覆技术。本文针对国家某重大项目对米级光学元件表面的化学薄膜涂覆需求, 对基于弯月面涂胶的技术原理进行了系统研究, 分析了涂胶压强、基片和狭缝间距以及材料亲疏水性与涂胶面形态的关系, 实现了对弯月液面的精密调控并研制出基于弯月面化学薄膜涂覆技术的装备, 在1 400 mm×420 mm尺寸玻璃基片上实现了光刻胶的均匀涂覆, 使整体胶膜厚度误差<4%, 满足了米级元件表面精密化学薄膜的涂覆需求。

提出一种定量评价红外焦平面阵列混叠效应的方法, 这种方法基于采样传递函数和混叠效应的方向性,建立了焦平面阵列设计参数与混叠效应间的定量关系。利用此方法定量分析了矩形阵列和六边形阵列的混叠情况, 结果表明: 六边形阵列的混叠值较矩形高4%。完成了混叠效应对焦平面阵列任意方向上等效带宽的修正, 进而分析混叠对其成像质量的影响, 结果表明: 当考虑混叠时, 矩形阵列的成像质量较六边形高11% 。

以往的背景杂波度量存在取固定经验性的权重值或忽略人眼视觉响应(HVS)等问题，无法准确度量背景杂波。提出一种新的杂波度量方法，这种方法引入最佳响应阈值模拟人眼对杂波响应的适应性，并利用该阈值研究背景的相似性对目标获取性能的影响，进而完成对杂波的度量。利用Search_2数据库验证该杂波度量方法的合理性。实验结果表明，基于该度量的目标获取性能预测与主观数据一致。目标探测概率的均方根误差为0.0835，相关系数分别为0.7124和0.7444；目标虚警概率的均方根误差为0.0691，相关系数分别为0.7874和0.6753；目标搜索时间的均方根误差为3.2321，相关系数分别为0.7630和0.7710。

针对空间衍射成像系统对大口径、结构轻量化、空间可展开等特性的要求，设计并制作了用于空间望远镜的新型衍射元件——PI薄膜光子筛。首先，分析了光子筛的设计理论；针对空间应用的特点和原则，采用振幅型光子筛的设计思路给出设计参数；用UG软件设计并加工制作了光子筛的机械固定结构。然后，通过镀膜、光刻、刻蚀等微细加工工艺制作了PI薄膜光子筛。最后，测试了光子筛的衍射效率及成像性能。实验结果表明：光子筛在波长632.8 nm处的实际衍射效率为4.916%，是理论值的73.9%。使用He-Ne激光器，选取10 μm的星点孔进行星点检测，得到了理想的艾里斑图像，其直径为176.70 μm，与理论极限值169.84 μm的误差仅为4.04%。搭建了分辨率板成像实验，测得薄膜光子筛的实际最高分辨频率为12.2 lp/mm，接近理论极限空间频率14.4 lp/mm，表明实验结果与理论分析基本相符。与其它刚性材料基底制成的光子筛相比，采用PI薄膜制作的光子筛不仅重量轻，同时具有较好的成像性能，可以满足空间望远镜主镜的应用要求。

为满足聚光光伏系统的聚光需求，解决传统点聚焦式聚光光伏系统中聚焦光斑不均匀、径长比过大和聚光比较小的缺点，在不增加二次匀光器件的前提下，设计了径长比小、聚焦光斑相对均匀、聚光比高的聚光光伏系统。根据几何光学柯勒照明原理、等光程原理和反射定律，通过数值求解等光程方程组获得聚光镜各个面型的轮廓曲线。利用TracePro软件对所设计的聚光系统进行光线追迹模拟，结果表明：在聚光比为725的情况下，聚焦光斑最大照度仅为太阳照度的2300倍，是点聚焦情况下的1/10左右，系统的径长比为0.3，接收角为0.72°。系统设计实现了结构紧凑，聚光性能高的设计目标，为高倍聚光光伏系统的小型化，简单化提供了一种有效的解决途径。

为使太阳模拟器的接收靶得到高能流高均匀度光斑，需要对聚光系统进行优化设计。提出利用非共轴椭球面聚光镜优化光斑质量的方法，使光斑的能流分布均匀度有明显改善。利用蒙特卡罗光线追迹方法，设计了聚集型高焦比太阳模拟器。在第二焦面处，80 mm直径的接收靶面上可接收10 kW的辐射光能，光斑对称性和均匀性好，系统的传递效率为23.81%，80 mm直径靶面内的平均能流密度为2 MW/m2，50 mm直径靶面内平均能流密度达到3.64 MW/m2，对应的理论色温超过2800 K。采用非共轴椭球面聚光镜，成功研制了由电源控制系统、冷却系统、氙灯光源和聚光系统构成的太阳能模拟器。经实验测试，太阳模拟器的聚光光斑与光学仿真软件TracePro模拟光斑符合得很好。

便携式热像仪的触摸屏显示和操作模式是当前发展的重要方向之一。基于 OMAP3530双核处理器，研制了一种带触摸屏的液晶显示接口设计的便携式热像仪，给出了处理器显示接口 DSS(Display Subsystem)与触摸显示屏的接口硬件设计并完成了相应的驱动软件设计。通过对 DSS中图像通道和输出路径的配置，实现触摸液晶屏作为显示和操控接口以显示处理后的红外图像和提供更直观、方便的操控输入。接口设计简便、实用，且能进行灵活的自定制，在手持、车载夜视等领域具有广阔的应用前景。