提高主瓣的能量集中度和抑制栅瓣问题是当前光纤激光相控阵技术面向应用的关键。文中从说明激光相控阵在技术上难以满足λ/2的阵元间隔, 由此导致诸多栅瓣产生的原因入手, 并考虑到目前常用不等间隔栅瓣抑制方法将导致相控阵口径增大的难题, 提出了一种将遗传算法引入到光纤激光相控阵阵元分布优化的设想。主要方法是从最大限度抑制栅瓣的角度提出一个与主瓣能量集中度和主瓣/旁瓣对比度相关的适应度函数; 将遗传算法中的特征参数与光纤激光相控阵的主要参数相对应; 然后以20路阵元/阵元间隔为3倍波长、50路阵元/阵元间隔为20倍波长两种线阵情况为例,分别仿真计算了传统的等间距阵元和不等间距阵元分布, 及遗传算法优化阵元分布三种情况, 得到的光纤激光相控阵远场能量分布、主瓣能量集中度和主瓣与最大栅瓣对比度, 并对其进行了比较。结果表明, 遗传算法较等间距、不等间距方法的主瓣能量集中度分别提高了9.69%、3.33%, 主瓣与第一栅瓣能量对比度分别提高了13.12%、9%。由此可预期基于遗传算法优化的相控阵有望在同等激光发射总功率下获得更远的作用距离。

借鉴微波相控阵雷达技术, 有的放矢加快探测型激光相控阵雷达的技术发展与应用, 从仿学微波相控阵雷达发射天线基础知识入手, 提出微波相控阵雷达发射天线与光纤激光相控阵发射天线可比较的部分技术参数; 分析了光纤激光相控阵发射天线的技术要点与潜在能力, 并立足现有研发水平对其系统功能与规模进行了预测; 尝试对光纤激光相控阵与微波相控阵天线的技术特点与面临主要问题进行了论述; 提出两者体系内互相配置, 不仅有助于提高微波相控阵雷达在复杂电磁环境下对中近程高速、隐身和多目标的探测、识别与定位能力; 同时也可适当减少激光相控阵对目标大范围区域搜索的压力的观点。

近年来，航天技术的蓬勃发展使得空间碎片日益增多，严重影响在轨航天器的安全运行，因此需要对空间碎片进行探测和清除。随着对空间碎片探测要求的不断提高，空间碎片探测系统逐渐向一体化和多功能化的方向发展。提出了一种测距成像通信一体化的光学系统，通过分析成像跟踪的最大探测距离以及测距通信的接收功率，优化选取一体化光学系统中的最佳参数。分析得到的最佳遮拦比在0.144~0.172范围内，次镜膜层透射率在0.3~0.6范围内,且最佳透射率为0.462。该研究为用于空间碎片探测的一体化系统的研究提供参考。

星敏感器是一种高精度用于航天姿态测量的仪器，它主要由光学系统、图像传感器电路和控制与数据处理电路三部分构成，其中光学系统是用于成像的核心部分。设计了一个大相对孔径、大视场、宽光谱星敏感器光学系统，采用双高斯对称基本结构改进而成，并借助Zemax 软件实现了系统成像质量的优化过程。该系统焦距为60 mm，F数为1.5，视场角2ω = 20° ，光谱范围0.48~0.68μm，筒长比焦距为1.81，结构较紧凑，此系统设计结果可为星敏感器光学系统设计提供参考依据。

以聚苯乙烯(PS)微球作为模板剂, 采用溶胶-凝胶及煅烧处理等方法制备了三维有序大孔ZrO2材料。通过X射线衍射(XRD)以及扫描电镜(SEM)对其结构和形貌进行了表征。结果表明所制备的ZrO2材料为孔径约为180 nm的高度有序、堆叠紧密的三维有序大孔结构(3DOM)。对3DOM ZrO2的光谱分析表明: 在宽禁带的ZrO2材料中存在着本征缺陷发光(氧空位缺陷)和杂质缺陷(主要杂质为TiO2)发光, 掺杂浓度与基质的晶相结构对两种发光起到了至关重要的作用。对发光过程提出了简单的机理模型。

为了研究ZnO掺Sb后电子结构和光学性质的变化,采用基于密度泛函理论 对纯净ZnO和Sb掺杂ZnO两种结构进行第一性原理的计算。 计算结果表明:随着Sb的掺入,体系的晶格常数变大,键长增加,体积变大,系统总能增大。能带中价带和导带数目明显变密, 费米能级进入导带,体系逐渐呈金属性,带隙明显展宽。在光学性质方面,主吸收峰的左边出现了新的吸收峰, 是由导带上的Zn-4s和Sb-5p轨道杂化电子跃迁所致;同时介电函数虚部波峰发生一定程度的升高,实部静态介电常数也明显增大。

利用热重－傅里叶变换红外光谱联用方法研究添加CaO对麦秆热解过程和挥发份析出特性的影响。 热重和红外光谱分析均表明添加CaO后麦秆热解呈现两个明显的失重和挥发份析出阶段, 而纯麦秆热解则只有一个。 CaO在第一阶段不但能够吸收CO2, 而且能够降低甲苯、 苯酚和蚁酸等焦油类物质的产生, 使得该阶段失重率和最大失重速率随CaO添加量增加而减小。 CaCO3的煅烧分解是添加CaO麦秆热解第二阶段产生的原因, 该阶段失重率和最大失重速率随CaO添加量增加而增大。 研究结果表明, 在采用生物质为原料的零排放系统中添加CaO有利于捕获CO2和减少焦油物质的产生, 系统的气化温度应适当降低以防止CaCO3的煅烧分解。