针对某型飞机起落架三向载荷的监测需求, 提出了一种采用光纤光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)传感和多元线性回归相结合的起落架载荷测试方法。通过对起落架进行有限元仿真分析, 得到了不同载荷作用下起落架的应变分布, 根据应变分布特征确定FBG应变传感器的布片位置, 形成应变传感网络。在此基础上, 进行了主起落架地面静态载荷标定试验, 并通过多元线性回归的方法形成应变-载荷计算方程组, 最后对载荷计算方程组进行了验证性试验。研究结果表明, 基于FBG的起落架载荷测试方法能有效反算起落架的三向载荷, 反算得到的载荷与施加载荷的相对误差在5%以内, 满足实际工程应用需求。

针对太空环境下在轨卫星内部次镜座结构的特殊性，为监测其温度状态，设计了一种金属基底的光纤光栅温度传感器来贴合次镜座使用。通过变换固定点距离，结合光纤温度传感原理以及弯曲栅区的应变状态，设计了结构小、质量轻且可同时多位置测量温度的基底结构。实验测试结果表明，该结构温度传感器中三个波段的线性度均达到了0.999，灵敏度分别为10.78，10.81和10.36pm/℃，同一温度下的中心波长波动在±3pm内，受外界应力影响较小，有良好的重复性。

为解决软体气动驱动器弯曲变形的柔性传感测量问题, 提出将光纤光栅植入软体气体驱动器应变限制层进行曲率测量与形状重构的方法。建立了软体机构变形光纤传感重构算法模型, 理论分析了光纤光栅光谱变化与应变限制层弯曲曲率的关系。搭建了基于光纤光栅特性的软体传感、解调及曲率标定装置, 实验分析了不同曲率下光纤光栅反射光谱的特征, 得出光纤光栅中心波长漂移量与弯曲变形曲率的关系, 计算得出软体气动驱动器在不同弯曲状态下的曲率值, 重构出软体气动驱动器的变形形状, 验证了形状重构结果的正确性。实验结果表明：将光纤光栅植入软体气体驱动器应变限制层, 利用光纤光栅反射光谱变化可实现软体驱动器的曲率测量与形状传感, 3种弯曲状态下光纤光栅传感测量值与软体驱动器曲率标定值之间的最大误差为2.1 %。该光纤传感方法在软体气动驱动器柔性传感与闭环控制方面具有广阔的应用前景。

飞机载荷参数测试对保障飞行安全至关重要, 光纤光栅传感器凭由诸多优势在不断尝试应用在其中。为了实现对结构应变的精确测量, 同时排除温度带来的影响, 通过对基底及光栅刻写工艺的特殊设计, 实现了温度解耦增敏式光纤光栅应变传感器, 并对基底进行有限元分析。在10～60 ℃的温度范围内, 该新型传感器温度灵敏度为45 pm/℃, 较裸光纤光栅增敏4.5倍, 线性度良好。在MTS拉伸试验机上测试拉伸试验件在0～700 με条件下传感器特性, 灵敏度为1.46 pm/με, 较裸贴方式增敏1.4倍, 线性度良好。传感器温度误差小于0.1 ℃, 应变误差小于3 με。实验结果表明, 传感器解耦性能良好, 与理论分析相符, 满足飞机载荷谱测试的应用背景。

为了实现太空环境下的卫星折反射星敏器光学系统中特殊结构部位的传感器的安装及温度监测, 排除应变对传感器的影响, 设计了一种适用于光纤光栅的环形特殊封装结构。并对传感器进行了温度标定、拉伸、温度重复性、振动及热真空实验。实验结果表明：这种封装形式的光纤光栅温度传感器线性度为0.998, 温度灵敏度为8.5~8.7pm/℃, 同一温度下, 中心波长变化量在2pm以内, 同时, 该结构形变产生的应变对传感器中心波长没有影响; 在振动及热真空环境下, 传感器的性能不会受到影响。

利用800 nm飞秒激光在未经载氢处理的HI1060光纤中制作了长周期光纤光栅(LPFG)。采用逐线刻写方式实现了谐振波长为1 548.4 nm的LPFG, 谐振强度为12 dB, 栅区长度小于4 mm。使用不同折射率的氯化钠溶液、蔗糖溶液和酒精溶液分别对LPFG的折射率特性进行了测试和研究。实验中随着三种溶液折射率增加, LPFG的谐振波长发生红移, 该LPFG在氯化钠溶液、蔗糖溶液和酒精溶液中的折射率灵敏度分别为175.34、175.31和331.89 nm/RIU。实验结果表明, 这种基于飞秒激光制作的LPFG对液体折射率变化有较高的灵敏度, 可用于液体折射率传感测试。

矢量光束独特的空间偏振结构使之应用于空间偏振编码成为可能。提出了一种用一阶矢量光束的偏振分布进行极角空间编码的方法。通过矢量光束生成、光束偏振分布再调制实现了空间编码光束的生成, 并采用斯托克斯参数法对空间编码光束进行检测。实验结果证实了一阶矢量光束应用于极角空间偏振编码的可行性, 为基于空间偏振编码的激光驾束制导提供了新方法。

搭建了以布儒斯特角切割LiNbO3晶体作为电光调Q元件的Cr,Tm,Ho:YAG激光器，测量了静态时腔内LiNbO3晶体的放置角度对激光器输出能量以及偏振特性的影响。研究发现，当LiNbO3晶体以布儒斯特角放置时，Cr,Tm,Ho:YAG激光器效率最高，输出激光的p分量最大，线偏振特性最好，这对电光调Q是有利的。电光调Q时，测量了不同抽运电压下的输出能量、脉冲宽度及脉冲波形，当重复频率为2 Hz时、脉冲能量为25 mJ，最小脉宽达265 ns，脉冲峰值功率达94.3 kW，脉冲波形呈光滑的近高斯分布。

以水溶性酞菁铜(CuTcPc)为空穴注入层制备多层有机电致发光器件。ITO表面经过CuTcPc溶液修饰，能够提高空穴的注入能力，增加器件的电流密度和亮度。在有机电致发光器件中，空穴传输材料的空穴迁移率一般大于电子传输材料的电子迁移率，空穴是多数载流子；但是，CuTcPc修饰处理不仅提高了器件的电流密度和亮度，也提高了器件的电流效率。研究结果表明， CuTcPc层不仅提高了器件的空穴注入能力，也影响了电场的分布，能在一定程度上增加电子的注入。