针对光热光学相干层析(PT-OCT)三维图像中有不同类型的散斑噪声,采用改进的旋转核算法对其进行抑制。首先对PT-OCT图像进行小波分解,获得4个不同频带的子图像;然后利用最大类间方差算法分离低频近似子图像的前景和背景,并对其进行分段增强,使用改进的RKT算法分别对水平、垂直和对角三个方向的高频细节图像进行滤波;最后对增强处理后的低频近似图像与三个旋转核滤波后的高频细节图像进行线性增强,再对其进行重构,得到去噪后的图像。所提算法对于大脑等复杂组织的血管造影截面图像和在不同深度的切片层析图像,能够有效降低PT-OCT图像血管间的散斑噪声,比经典的RKT算法的方均根误差平均降低27.16,平均峰值信噪比提高3.68dB,从而提高血管造影的质量。

将光热光学相干层析(PT-OCT)成像技术应用于肿瘤组织的三维成像。为了抑制噪声和增强图像对比度,提出互相关提取信号并计算平均幅值求解光程差成像的算法。在验证实验中,先后对琼脂样品和鼠耳模型进行成像。与普通OCT、基于相位差分算法的PT-OCT相比,本文方法可以很好地对鼠耳进行成像,能观察到更多的毛细血管,并且层析图也有更理想的成像效果。在肿瘤模型成像实验中,本文方法可以对4 mm×4 mm×3 mm的范围进行三维成像,并且可以从不同角度和不同的切面对三维PT-OCT图像进行观察,能够清楚地辨别其中的毛细血管分布。PT-OCT具有方便快速、非入侵、高分辨率、三维立体成像等优势,能为肿瘤临床诊断和治疗提供参考。

为了消除光学相干层析成像(OCT)系统中存在的大量散斑噪声,引入了稳健性主成分分析(RPCA)算法。通过分析生物组织在OCT中散斑的产生机制,从而了解OCT系统中散斑噪声的特点。结合OCT系统自身的特点,证明基于RPCA算法的低秩矩阵恢复模型对OCT系统消除散斑噪声有良好的适用性。利用RPCA算法,可以得到将OCT原始图像分解成散斑噪声图像和样品截面图像的最佳估计。RPCA算法能在分离散斑噪声的同时,保留样品自身结构的散斑图样,有效地避免了伪影的生成。通过对比处理后和处理前的图像,结果表明,RPCA算法能够有效地抑制散斑噪声,提高信噪比,改善OCT图像效果。

运用圆二色光谱（CD）和荧光光谱以及ELISA方法对花生蛋白Ara h1的热变性及其与还原糖的相互作用, 以及过敏原性的变化进行了系统研究。 实验表明, 温度高于85 ℃时, Ara h1蛋白的二级结构才发生显著变化, 表现为α螺旋结构的相对含量减少, β折叠及无规卷曲等结构的相对含量增加, 其过敏原性也相应降低; 木糖、 果糖能与Ara h1蛋白进行相互作用进而有效稳定其蛋白结构, 并显著降低其过敏原性。 研究结果对食物过敏原致敏机理的深入研究, 以及花生食品的合理加工具有重要的理论指导意义。

实验研究了亚波长十字形金属阵列结构在太赫兹(THz)波段的透射特性。研究表明,在保持十字形金属阵列结构尺度不变的前提下，改变太赫兹波的偏振方向时，其太赫兹透射谱具有无偏窄带滤波特性。大部分太赫兹波可以通过该结构继续传播，仅有很窄带的太赫兹波衰减到极低值，因而产生窄带限波效果。当改变太赫兹波的偏振角度时，透射凹陷所在的频率位置几乎不发生改变，证明该结构在太赫兹波段是一种很好的透射式无偏窄带器件。

基于时域有限差分法(FDTD)对一维金属线栅结构在0.2~2.6 THz波段的偏振特性进行了数值分析，研究了其结构参数如金属占空比、狭缝宽度以及线栅周期对相互垂直的两种偏振模式太赫兹波透射系数的影响。利用光刻和金属膜制备工艺，在1 mm厚的高阻硅衬底上淀积了200 nm厚的金膜，制成了一系列一维金属线栅结构。利用太赫兹时域光谱系统，实验测量了这些线栅结构的太赫兹透射特性，实验结果与模拟结果规律一致。结果表明：适当设计金属线栅周期，同时满足一定的金属占空比要求，其整体偏振和透射性能能够得到优化。金属线栅结构参数与其太赫兹偏振性能之间的关系为制造太赫兹偏振器提供了参考。

基于时域有限差分（FDTD）法对金属井字形栅网、互补的方块阵列和二者叠加而成的十字叉丝孔阵列3种类型的二维金属线网格结构在太赫兹波段的滤波特性进行了数值分析。研究发现，金属井字形栅网结构实现了高通滤波的功能，方块阵列结构实现了低通滤波的功能，十字叉丝孔阵列结构则实现了带通滤波的功能。模拟结果表明，随着周期的增大，井字形栅网以及其互补方块阵列的截止频率向低频扩展，叠加而成的十字叉丝孔阵列允许透过的中心频率也随着周期的增大向低频移动。另外，以十字叉丝孔阵列结构为例的多层金属网格结构仿真结果显示，当层与层之间的间隔为20 μm，层数多于5层之后，其上升沿和下降沿都变得十分陡峭，层数的增加可以大大提高结构的滤波性能。

基于时域有限差分方法对非对称十字形周期金属结构在太赫兹波段的透射特性进行了数值模拟研究。研究结果表明，对称十字形周期金属结构，其太赫兹透射谱出现陷波效应。保持十字形金属的长、宽、周期不变，研究偏移量对太赫兹透射特性的影响，得到随着偏移量的增加，透射凹陷所在的频率位置向低频方向移动；通过旋转样品，研究非对称十字形结构在太赫兹波段的偏振特性，即改变太赫兹电场偏振方向相对于金属的角度，发现非对称十字形周期金属结构对偏振比较敏感；而对称十字形周期金属结构无偏振依赖性。

采用发射光谱法测量了在加湿的空气、 氮气、 氩气3种气体背景下脉冲电晕放电产生的OH自由基, 通过对发射谱线的分析, 研究了在3种背景条件下, 脉冲峰值电压、 脉冲频率等因素对OH自由基产生过程的影响, 着重研究了气体湿度对OH自由基产生过程的影响以及OH自由基在放电电场中的分布特性。 实验表明OH自由基的生成量随脉冲峰值电压和脉冲频率的增大而增大, 而湿度变化对其影响则与放电背景环境有关, 不同背景气体下其变化规律也不相同。 空气中放电时产生的OH自由基数量随湿度的增大而增大, 氮气中OH自由基的生成量随湿度增大呈先增大后减小趋势, 而氩气中OH自由基数量随湿度的增大呈先减少后增大趋势。 OH自由基在放电电场中的分布呈从针电极中心向四周逐渐减少趋势。