从方程描述、方程求解和方程解析解三个层面, 对雷达成像和衍射层析的内在联系进行了系统性梳理.首先, 介绍了描述成像问题的电磁散射方程, 发现描述雷达的方程是二维的面积分方程, 而描述衍射层析的方程是三维的体积分方程.指出成像对象不同是导致方程不同的根源, 并利用等效原理建立了两种成像间的联系.其次, 指出两种成像的相同点是, 对非线性的电磁散射方程的线性化近似求解.最后, 指出两种成像的回波信号(在空间谱域)和成像目标(在空间域)均构成一组傅里叶变换对.给出了两种成像的解析解的统一数学模型, 即成像结果可表示为观测点(散射系数或散射势)卷积点扩展函数(PSF)的形式.通过PSF对两者的成像性能进行了比较.

双磁光阱的同步实现是利用冷原子干涉仪检验爱因斯坦等效原理的重要实验基础之一。采用高频声光调制移频方案获得了冷却囚禁85Rb 和87Rb两种原子的激光，进而同步实现了两种原子的磁光阱。在此基础上，研究了双磁光阱中原子数与冷却光参数的关系，优化了实验参数， 双磁光阱中两种原子的数目均达到109。

为进行从高功率微波源到天线辐射整个系统的2.5维模拟，在近场模拟的基础上对2.5维模拟中时域有限差分(FDTD)的近-远场变换方法进行了研究。先将2.5维近场模拟区的输出边界绕对称轴旋转一周，得到封闭的3维圆柱面；然后根据等效原理由该封闭面上的FDTD近场求得等效电磁流；再根据自由空间中电流及磁流的时域辐射场公式计算出电磁流的远区辐射场。给出了2.5维模拟中TM01模式及TE01模式激励下圆锥喇叭远区辐射算例，所得计算结果与3维全电磁模拟软件CST的计算结果符合较好。

为确保STEP卫星超高精度加速度计的测量头线圈三维超导膜在设计的工作电流范围内完全超导，以实现10-18 g精度的加速度测量，对测量头线圈进行了低温超导测试，测试证明三维超导膜存在不完全超导缺陷。利用分段测试法对三维膜线圈的二维组成部分进行了测试，确定了测量头线圈超导缺陷的位置，并分析了造成超导缺陷的原因。根据测试和分析结果改进了线圈设计，实现了测量头线圈的完全超导，并标定线圈的最大工作电流为-40～40 mA，满足STEP卫星加速度计对超导电流要求的-10～10 mA，设计裕度达到300%。通过测试、分析与改进设计，定型了STEP卫星超高精度加速度计测量头线圈的研制，为完成STEP任务奠定了技术基础。同时，实现了三维超导膜线圈的制造与工程应用。

基于等效原理和互易性定理研究了两个靠近目标对平面波、高斯波束的光散射问题,给出了这一复合光散射模型的二阶散射结果。通常一阶散射结果容易求解,但由于耦合效应的复杂性,很难给出二阶散射结果的解析形式。为了解决这一问题,应用互易性定理给出了求解任意相邻介质目标二阶散射场的公式,同时借助等效原理将求解散射场公式中的体积分简化为面积分的形式,从而降低了求解难度。求解了两相邻球形粒子的复合散射场,并将求解结果与应用时域积分方程法求得的结果进行了比较。同时,还讨论了束腰半径、目标位置对散射截面及偏振度的影响。

针对在缝隙耦合研究中,对金属板接合处搭接缝隙电磁特性的讨论相对较少的情况,应用时域有限差分方法模拟了强电磁脉冲对搭接缝隙的耦合穿透过程,计算了缝隙口径面等效面磁流和进入另一空间的透射场.为便于由等效磁流外推透射场,应用等效原理将电磁流在1/4空间的辐射等效为电磁流及其镜像在自由空间的辐射,避免了计算搭接缝隙边界情形下空间格林函数的困难.外推时采用分区外推法节省了计算时间.最后通过分析耦合场的变化曲线,总结了耦合共振规律.