Remote measurements of Earth's surface from ground, airborne, and spaceborne instruments show that its albedo is highly variable and is sensitive to solar zenith angle (SZA) and atmospheric opacity. Using a vali-dated radiative transfer calculating toolbox, DISORT and a bidirectional reflectance distribution function library, AMBRALS, a land surface albedo (LSA) lookup table (LUT) is produced with respect to SZA and aerosol optical depth. With the LUT, spectral and broadband LSA can be obtained at any given illumination geometries and atmospheric conditions. It provides a fast and accurate way to simulate surface reflectance over large temporal and spatial scales for climate study.

设计并外延生长了具有高温度稳定性的InAlGaAs/AlGaAs应变量子阱激光器, 用于解决852 nm半导体激光器在高温环境下工作时的波长漂移问题。基于理论模型, 计算并模拟对比了InAlGaAs, InGaAsP, InGaAs和GaAs量子阱的增益及其增益峰值波长随温度的漂移, 结果显示,采用In0.15Al0.11Ga0.74As作为852 nm半导体激光器的量子阱可以使器件同时具有较高的增益峰值和良好的波长温漂稳定性。使用金属有机化合物气相淀积(MOCVD)外延生长了In0.15Al0.11Ga0.74As/Al0.3Ga0.7As有源区, 通过反射各向异性谱(RAS)在线监测和PL谱研究了InAlGaAs/AlGaAs界面的外延质量, 实验证明了通过降低生长温度和在InAlGaAs/AlGaAs界面处使用中断时间, 可以有效抑制In析出, 从而获得InAlGaAs/AlGaAs陡峭界面。最后, 采用优化后的外延生长条件, 研制出了InAlGaAs/AlGaAs应变量子阱激光器。实验测试结果显示,其光谱半高宽为1.1 nm, 斜率效率为0.64 W/A, 激射波长随温度漂移为0.256 nm/K。理论计算结果与实验测试结果相吻合, 证明器件性能满足在高温环境下工作的要求。

利用反射各向异性谱(RAS)和反射谱在线监测了AlxGa1-xAs样品的金属有机化合物汽相淀积(MOCVD)外延生长过程。通过在线监测得到的RAS和反射谱可以敏感地反映出AlxGa1-xAs外延层组份发生的变化，从而优化外延生长工艺。实验表明,反射谱中的振荡周期可以在线计算组份和生长速率，利用反射谱中的振荡的第一个最小值与Al组份的线性关系，可以确定渐变组份初始值。通过在线计算得到的生长速率和组份与扫描电镜(SEM)和高分辨X射线衍射(HRXRD)测试得到的结果基本吻合。

通过光学在线监测技术对多层AlxGa1-xAs样品生长过程中的生长速率与表面结构进行了分析。描述了选取合适探测光子能量的方法并在线监测了样品生长过程中表面归一化反射率(Normalized Reflectance, NR)和各向异性反射率(Reflectance Anisotropy，RA)随生长时间的变化，得到了样品的时间分辨NR及RA曲线，利用光学干涉原理解释了NR曲线的振荡衰减特性。不同AlxGa1-xAs层NR曲线收敛值随Al组分的单调变化被认为是材料的折射率变化引起的，而RA值随Al组分的增加而增加说明Al原子的并入对表面光学各向异性有影响。通过拟合每一层材料的归一化反射谱振荡曲线得到了各层生长速率，与扫描电镜测试结果差别小于0.02 nm/s。对时间分辨RA曲线分析发现，生长温度对GaAs表面原子结构产生了影响。

研究了生长温度和中断时间对AlGaInAs/AlGaAs量子阱外延质量的影响，并使用金属有机化合物汽相沉积(MOCVD)外延生长了AlGaInAs/AlGaAs量子阱和852 nm半导体激光器。通过使用反射各向异性谱(RAS)和光致发光谱在线监测和研究了AlGaInAs/AlGaAs界面的外延质量。研究结果表明高温生长可以导致从AlGaInAs量子阱层到AlGaAs势垒层的In析出现象。通过优化生长温度和在AlGaInAs/AlGaAs界面处使用中断时间，可以有效抑制In析出，从而获得AlGaInAs/AlGaAs陡峭界面。使用优化后的外延生长条件，外延生长了整个852 nm半导体激光器，使用RAS在线监测了激光器的外延生长过程，可以有效地分辨出不同外延层和生长阶段。

Road pavement reflectance is usually assumed to be invariant in short periods of time in some quantitative remote sensing applications. To examine its variability, reflectance sequences of concrete and asphalt pavement are measured in field for half a day in visible and near-infarecd (VNIR) spectral range using dual-beam method. As much as 20.7% and 3.52% of relative changes are found in asphalt and concrete reflectance data at 550 nm, and all VNIR bands demonstrate similar variations found to correlate with both illumination geometry and the relative portion of diffuse irradiance. In this letter, this effect is interpreted from a mathematic view. Further studies are needed to model the dynamics of reflectance physically.

通过瞬态反射各向异性谱和瞬态反射谱在线监测和研究了AlxGa1-xAs的生长过程，利用金属有机化合物汽相淀积技术在GaAs (001)衬底上生长了多层AlxGa1-xAs结构。选择最适合在线监测生长过程的探测光能量，在此探测光能量处所得到的反射各向异性谱和反射谱的信号在生长过程中有很明显的振荡行为产生。研究发现，通过瞬态反射各向异性谱可以很好地分辨出由表面引起的光学各向异性和由界面处引起的光学各向异性，能够得到界面处形成缺陷的信息，并且发现了反射各向异性谱和反射谱的信号随着铝组分的不同而发生有规律的变化。