结合伪逆关联成像和迭代去噪关联成像, 提出了关联成像目标重构的伪逆迭代方法.该方法以伪逆关联成像重构结果为初始值, 选取合适的与噪声干扰相关的阈值, 通过迭代运算逼近实际的噪声干扰, 最终抑制噪声并提高重构图像的峰值信噪比.以峰值信噪比和相关系数为衡量标准, 将伪逆迭代关联成像的重构结果与差分关联成像、伪逆关联成像进行对比分析.仿真实验结果表明, 伪逆迭代方法的峰值信噪比较伪逆关联成像方法、差分关联成像方法分别高出约1.0 dB、3.1 dB, 同时其相关系数、视觉效果也有所改善, 验证了该方法的有效性.

测量了高功率976nm InGaAs量子阱半导体激光器在低于1/30阈值电流下的低频电噪声，提出了以1/f噪声时域信号小波系数相关性与电流的关系来分析噪声来源的方法.结合1/f噪声源理论模型及小波变换系数的特性，完成了不同偏置电流下纯1/f噪声、加白噪声后的1/f噪声两种情况下的对比实验.实验结果表明：所测的低频噪声表现为明显的1/f噪声，对于纯1/f噪声，噪声幅度和小波系数相关性在判断噪声来源时具有相同的结果；对于加白噪声后的1/f噪声，噪声幅度变化很大且不能正确表征1/f噪声来源，而部分尺度下的小波系数相关性仍能作为判断噪声来源的可靠参量.

在归一化关联成像的基础上, 结合压缩感知理论, 提出了基于压缩感知的归一化关联成像方法。该方法首先对物臂的桶探测值进行归一化处理, 并由散斑场构造测量矩阵;然后采用正交匹配追踪算法, 在低测量次数下优质量地还原出了物体的像。实验中采用灰度图像及二值图像作为成像目标, 以峰值信噪比作为衡量标准, 分别对传统关联成像, 归一化关联成像及压缩感知归一化关联成像的重构效果进行了量化对比。仿真实验结果表明, 对于细节较为丰富的灰度图像, 压缩感知归一化关联成像的峰值信噪比较传统方法高6 dB左右, 比归一化关联成像方法提高了2 dB左右;对于细节较少的二值图像, 其峰值信噪比较归一化关联成像法高3.4~4.3 dB, 比传统法高5.2~6.5 dB。最后, 采用实际电荷耦合元件测得的散斑场构造了测量矩阵, 实验结果进一步验证了基于压缩感知的归一化关联成像算法能提高重构质量。

半导体激光器低频电噪声的大小受器件潜在缺陷的影响，与器件可靠性具有相关性。介绍了半导体激光器噪声测试及参数提取的原理，设计了基于超低噪声前置放大器和低频频谱分析仪的低频电噪声测试系统，可测量半导体激光器的低频电噪声并提取相关噪声参数，进而通过低频电噪声的研究对半导体激光器进行可靠性评价，具有灵敏度高、非破坏性等优点。

根据压缩传感理论和关联成像模型, 将压缩传感理论应用于关联成像中, 实现了传统的双臂关联成像的压缩传感重构。通过仿真实验验证了压缩传感用于关联成像的可行性, 以峰值信噪比(PSNR)为衡量指标, 分别对压缩传感和传统关联算法的重构图像质量进行了量化。仿真实验表明, 压缩传感和关联算法的重构效果均随测量次数的增加而变优, 在相同的测量次数下, 压缩传感在关联成像中的重构图像的PSNR比传统的关联重构图像高20 dB以上。将压缩传感用于实际双臂关联成像的实验结果表明, 压缩传感可以实现双臂关联成像装置的图像重构, 但其重构质量很难优于传统关联算法的重构。针对这一实际实验与仿真实验似乎相矛盾的特殊现象, 从双臂对称性的角度进行了合理解释, 并利用实验中实际的散斑场对该现象进行了验证, 最后提出了解决方案。

设计并研制了一套可在视频监控和红光指示下实施半导体激光鼓膜造孔术的光学系统。首先，利用光束整形和波长合束技术将半导体激光单管出射的650 nm激光和半导体激光列阵出射的810 nm激光耦合到芯径为200 μm，数值孔径为0.22的光纤中; 然后，利用消色差透镜准直光纤出射的双波长激光，再利用另一个消色差透镜将光束聚焦到耳鼓膜上，该聚焦镜可通过机械部件沿光轴方向移动，从而调节鼓膜上光斑的大小; 成像部分则直接使用商用视频耳镜; 热反射镜用于使激光和成像光同轴。手术时，根据显示器上的红色指示光斑确定造孔位置。测量结果显示：该系统出光孔处的激光功率在0~13.3 W间连续可调，造孔直径在1~3 mm内连续可调。使用本系统可缩短手术时间，减少并发症; 儿童患者手术时无需全身麻醉。另外，该系统还具有整机体积小、重量轻、电光转换效率高等优点。

基于大功率半导体激光器的热传导模型提出了一种测量准连续输出大功率半导体激光器结温的方法。实验通过测量980 nm大功率半导体激光器在不同电脉冲宽度(5~200 μs)下的时域光谱和输出特性dλ/dT=0.3 nm/℃来确定它的结温；同时，根据热传导模型推导出准连续工作条件下结温的近似解析表达式来验证测量得到激光器的结温。结果表明，实验测量结果和通过解析表达式理论计算结果之间符合得很好。所提出的解析表达式可准确预测大功率半导体激光器在准连续工作条件下的结温而无需测量时域光谱，是一种简便快速的预测方法。

设计并制作了970 nm反射式垂直腔半导体光放大器(VCSOA)，基于放大器结构，对放大器的噪声特性、增益和带宽特性进行了实验研究和理论分析。研究了反射式放大器的增益与垂直腔半导体激光器出光口径的关系，发现增益随着出光口径的增大而增大。对于970 nm的信号光，经过出光口径为400 μm的VCSOA后，最高获得了26 dB的增益放大，带宽为25 GHz。理论计算的过剩噪声系数和实验值之间有较好的符合关系，当底面和顶面的反射率分别为0.99和0.98时，放大器的噪声因子为6.6。

根据微腔原理运用传输矩阵法对构成微腔有机电致发光器件(MOLED)谐振腔的两个反射镜进行模拟计算并比较, 可观察到：随金属反射镜的反射率增大, 微腔器件的电致发光(PL)谱的半峰全宽(FWHM)逐渐窄化; 峰值逐渐蓝移至设计的谐振峰值520 nm处; 峰值强度和光谱积分强度逐渐增强。结果表明：金属反射镜反射率越大越好。随DBR反射镜的周期数从1增加到9, EL的峰值均为 520 nm, 半峰全宽逐渐窄化, 积分强度逐渐减弱; 峰值强度由弱增强再减弱, 4个周期时峰值强度最大, 所以设计微腔器件时, DBR的周期是一项很重要的参数。DBR反射率太大不利于出光, 太小微腔效应小。需要根据制作目的和需要进行合理选择。

介绍了一种基于高功率激光二极管的激光点火系统的设计,该系统对传统激光点火系统中的光路自检功能进行了改进,在保证检测安全性的前提下提高了检测的有效性,可供**、航空航天系统等高可靠应用系统借鉴。