根据X射线光电子能谱分析和选择性光致发光谱测试结果, 探讨了Bi离子掺杂非晶二氧化硅薄膜的近红外发光来源。我们认为非晶二氧化硅薄膜中Bi离子的近红外发光来源于低价态Bi+离子从轨道3P1层到3P0层的辐射复合跃迁和Bi0从轨道2D3/2层到4S3/2层的辐射复合跃迁。此外, 本文利用限制性晶化原理, 通过在掺Bi二氧化硅薄膜中引入Au离子, 实现了Bi离子相关的近红外发光峰位可调,荧光强度增大了300%。高分辨透射电子显微镜截面图片证实了非晶二氧化硅薄膜厚度约为90 nm以及不同尺寸、数密度Au量子点的形成。变温光致发光谱测试结果表明, 部分Au离子可有效降低Bi离子掺杂非晶二氧化硅薄膜中羟基集团等非辐射复合中心密度。Bi离子掺杂非晶二氧化硅薄膜近红外发光来源的探讨以及通过Au量子点调控Bi离子近红外发光性质的讨论将有助于未来掺Bi发光材料的相关研究。

传统光聚集器热效应明显、结构复杂、成本昂贵。作为替代，荧光太阳集光器具有许多显著优势并能够有效降低太阳能电池的发电成本，因此受到广泛关注。本文通过传统热注入法合成了全无机钙钛矿CsPbBr3量子点，并在此基础上设计了基于CsPbBr3量子点的荧光太阳集光原型器件。通过TEM测试和必要的光学表征，证实本文合成的CsPbBr3量子点具有典型的立方体结构、76.8%的荧光量子产率、512 nm的发光中心波长和22 nm的中心波长半高宽。此外，结合蒙特卡洛智能优化算法，建立了基于CsPbBr3量子点的荧光太阳集光器的理论计算模型，确定了全无机钙钛矿量子点最优掺杂浓度和最佳平均波长集光效率。仿真结果表明，在量子点掺杂浓度为2.1×10-5 mol/L时，最优的集光效率达到5.4%。本文提出的蒙特卡洛光子追踪模拟过程将为未来荧光太阳集光器参数设计提供科学的计算方法。

天顶亮度是表征天空背景光的一个重要特性参数，为了获得天顶亮度变化特性，利用天空背景辐射测量系统对新疆某地区天顶亮度进行了观测，通过对实际测量数据进行分析，结果表明在天气晴朗时，天顶亮度与太阳高度角之间存在着一定的关系，给出了晴朗天气条件下天顶亮度随着太阳高度角变化的特征关系式，通过应用该关系式计算的结果与实测值的比较验证了该关系式的有效性。该特征关系式可用于晴朗天气时天顶亮度的实时监测，对天空背景光辐射亮度研究具有实际意义。

天空光辐射亮度是大气光学特性的重要参数之一, 在空间目标探测与识别中有着重要作用。为了获取天空光辐射亮度, 评价光电系统探测跟踪空间目标的能力, 设计实现了一套天空光辐射亮度测量系统, 详细介绍了光信号收集和信号探测部分的工作原理, 及系统所应用弱辐射信号探测、辐射计量等关键技术。通过该套测量系统的初步应用及对测量结果分析表明：利用该套测量系统能够准确获取天空光连续光谱(光谱范围从380nm～1100nm)数据, 为应用研究提供了更多的光谱信息。