全口径环形抛光是加工大口径平面光学元件的关键技术之一，其瓶颈问题是元件面形的高效高精度控制。通过研究元件面形的影响因素及其控制方法从而提升其确定性控制水平。围绕影响面形误差的运动速度、抛光盘表面形状误差和钝化状态等关键工艺因素，建立基于运动轨迹有效弧长的环形抛光运动学模型，揭示了抛光盘表面开槽槽型对面形误差的影响规律；提出了采用位移传感器以螺旋路径扫描抛光盘表面并通过插值算法生成其形状误差的方法，建立基于小工具的子口径修正方法，实现了抛光盘形状误差的在位定量修正；提出抛光盘表面钝化状态的监测方法，研究了抛光盘表面钝化状态对面形误差的影响规律。结果表明：抛光盘表面开槽采用环形槽时元件表面容易产生环带特征，采用径向槽、方形槽和螺旋槽时元件表面较为匀滑；通过在位定量检测和修正抛光盘形状误差，可显著提升元件的面形精度；随着抛光盘表面的逐渐钝化，元件面形逐渐恶化。在研制的5 m直径大口径环形抛光机床上加工800 mm×400 mm×100 mm平面元件的面形PV值优于λ/6（λ=632.8 nm），提升了元件的面形控制效率和精度。

基于表面等离激元提出了一种含金属挡板的波导侧向耦合谐振腔系统。当入射光从波导的入射端进入到该结构时，谐振腔会形成较窄的离散带，金属挡板会产生较宽的连续态，较窄的离散态与较宽的连续态发生干涉时，形成两种不同模式的Fano共振谱线。采用时域有限差分法对该结构的传输特性进行了仿真计算，分别研究了结构的磁场分布、电场分布、透射特性和传感性能，根据磁场分布图和电场分布图可更好地解释Fano共振的形成机理。仿真数据分析结果表明，几何参数与介质折射率可以调节结构的传输性能。最后对结构的几何参数进行了优化处理，得到了在最优参数下，该结构产生的两个Fano共振的品质因数分别为4.502×10⁵和1.967×10⁵，对应的灵敏度分别为800 nm/RIU和1 400 nm/RIU，均达到了较高的数值，具有良好的传感性能。所设计的耦合结构可为提高微纳光学传感器的性能提供一种可行的途径。

This work demonstrates high-performance NiO/β-Ga₂O₃ vertical heterojunction diodes (HJDs) with double-layer junction termination extension (DL-JTE) consisting of two p-typed NiO layers with varied lengths. The bottom 60-nm p-NiO layer fully covers the β-Ga₂O₃ wafer, while the geometry of the upper 60-nm p-NiO layer is 10 μm larger than the square anode electrode. Compared with a single-layer JTE, the electric field concentration is inhibited by double-layer JTE structure effectively, resulting in the breakdown voltage being improved from 2020 to 2830 V. Moreover, double p-typed NiO layers allow more holes into the Ga₂O₃ drift layer to reduce drift resistance. The specific on-resistance is reduced from 1.93 to 1.34 mΩ·cm². The device with DL-JTE shows a power figure-of-merit (PFOM) of 5.98 GW/cm², which is 2.8 times larger than that of the conventional single-layer JTE structure. These results indicate that the double-layer JTE structure provides a viable way of fabricating high-performance Ga₂O₃ HJDs.

中子探测中，由于存在非弹性散射和慢中子捕获等作用，形成了n/γ混合辐射场，增加了中子探测的复杂性。有机闪烁体因其闪烁效率高、衰减时间短、探测效率高被广泛应用于中子探测。脉冲形状甄别是根据有机闪烁体中粒子衰减时间不同引起的脉冲形状差异来甄别n/γ的关键技术。传统脉冲形状甄别方法包括时域和频域甄别方法；近年来，各种机器学习技术也相继应用于n/γ甄别，并取得较好效果。为了更好地使用有机闪烁体和n/γ甄别方法进行中子探测，我们从有机闪烁体的发光机理、脉冲形状甄别原理、有机闪烁体类型及n/γ甄别方法等方面进行了较为全面的分析和综述，并总结了有机闪烁体和n/γ甄别方法的各种性能评价指标。最后，对有机闪烁体和n/γ甄别方法的发展趋势提出了展望。

为保证大口径离轴三反消像散（Three-Mirror Anastigmat，TMA）光学系统在轨成像质量，探明离轴TMA系统中次镜位姿与主镜及三镜面形误差补偿机理，以矢量像差理论为基础，用Zernike多项式表述离轴TMA系统镜面面形误差，并对系统镜面面形误差进行解析。通过分析发现，位于非光阑位置三阶彗差经光瞳坐标变换衍生出与视场线性相关像散；提出结合失调离轴系统矢量像差校正解析式，以系统出瞳波像差RMS值为评价标准，构建离轴TMA系统像差补偿模型，利用次镜位姿对主镜及三镜存在面形误差的离轴TMA系统进行补偿。仿真实验表明：系统主镜存在0.5λ像散与彗差时，所构建像差补偿模型可将系统出瞳波像差由0.18λ补偿至0.08λ；系统三镜存在0.05λ像散与彗差时，可将出瞳波像差由0.3λ补偿至0.1λ，且当三镜面形误差在（−0.03λ，0.03λ）范围内时，可将系统各视场RMS值补偿至系统设计值，使系统成像质量满足要求，为大口径反射式空间望远镜在轨主动装调提供进一步理论指导。