安全性评估是密码芯片设计中的重要环节。传统的安全性分析方法主要包括泄漏评估和侧信道攻击,但是这些方法需要采集大量功耗曲线,对时间和采集设备都有较高要求。提出了利用芯片仿真波形进行安全性分析,并基于此设计了一种仿真安全分析软件。实验结果表明,仿真波形分析能够快速检测出加解密运算过程中出现的信息泄漏,且仿真分析需要的曲线条数与实际侧信道攻击需要的功耗曲线条数存在定性关系。与之前的安全分析技术相比,该方法主要应用于数字前端设计阶段,对硬件设备没有要求,可以极大节省时间和成本。

基于广义惠更斯-菲涅尔衍射理论, 导出径向偏振螺旋贝塞尔光束的光场表达式, 研究了该光束的传输特性和传输过程中光束偏振态的变化, 及其通过扇形障碍物后的自重建特性.理论分析和数值计算发现：径向偏振螺旋贝塞尔光束在自由空间传输时, 在一定传输区域内, 光束以空心光束的形态绕光轴做离轴螺旋传输, 光束的发散角为零并一直保持着径向偏振的特性; 在光束的自重建过程中, 始终保持离轴螺旋传输特性, 随着传输距离的增加, 原本在遮挡区域消失的能量, 被逐渐衍射至障碍物遮挡区域的相反位置.

设计了基于正四边形晶格空气孔排列的光子晶体光纤,并在此基础上,通过在纤芯附近引入不同的微结构空气孔,运用全矢量有限元差分法,对不同微结构的光子晶体光纤的模式有效折射率、限制损耗、模场有效面积、非线性系数、波导色散系数等特性参数进行了仿真与分析。结果表明:引入不同的微结构,可以减小有效模场面积和增大非线性系数;引入正四边形微结构空气孔时,其限制损耗整体变化幅度较小;引入正八边形微结构空气孔时,其对应的波导色散系数在中波段变化比较平坦,且在波长为1 550 nm处波导色散系数接近于零;引入正十二边形微结构空气孔时,其波导色散系数均为负值且变化幅度不大,可以应用于光纤的色散补偿。根据对引入不同微结构的光子晶体光纤的特性研究,为进一步研究光子晶体光纤提供一定的参考。

风云二号卫星云图显示扫描辐射计存在红外杂散辐射，因此需要对光学 系统作进一步改进以减少杂散辐射。利用TracePro软件对该系统的红外杂散辐射的形成机理和入侵途径进行了仿 真和分析。基于分析结果对该光学系统的红外杂散辐射提出了几项有效抑制措施，并通过计算 系统的点源透过率(Point Source Transmittance, PST)函数对这些改进措施进行了评价。

针对基于碳纳米管阵列构成的光电器件, 建立基于场效应器件结构的电磁散射模型,对其光电吸收特性进行了仿真分析。模型仿真结果表明, 当碳纳米管阵列间距为入射光波长的整数倍时, 碳纳米管的吸收功率达到峰值, 当在两个波长之间, 吸收功率按线性衰减, 对应于入射光的不同倍数波长的吸收功率的峰值随波长的增加而线性衰减。在吸收功率峰值附近, 吸收功率随阵列周期间距的变化而敏感。

传统的光束漂移量测量系统利用近、远场测量设备分别测量光束的平漂量和角漂量，结构复杂、实时性低。散焦光栅焦平面处正、负一级衍射斑的位置变化可同时反映光束的平漂量和角漂量，为验证该理论、搭建简化的测量系统需要对光路设计进行仿真。基于散焦光栅的成像机理，利用Matlab软件构建了光束通过散焦光栅的成像模型，仿真结果与理论分析一致；最后对光栅和透镜等不同光路设计参数与最大漂移量测量幅值的关系进行了模拟。结果表明，在成像单元约1 cm2、短焦透镜焦距约12 cm的条件下，为实现漂移量测量精度和可测幅度的最大化，散焦光栅需要离轴15 mm，散焦光栅与短焦透镜的焦距比为6。

由于环境温度的作用，光学器件在应用环境中的热变形对光学仪器的整体性能产生重要影响，利用有限元分析系统对光学器件进行热变形分析，为器件设计提供科学依据和有效支持。提出基于Ansys的热变形仿真分析方法。该方法包括问题分析、Ansys热变形仿真和数据分析3个步骤，并对每一步内容作了详细阐述和说明。以某光学仪器的关键器件为分析对象，用该方法进行了热变形仿真，应用Matlab软件进行结果数据分析，得到了器件反射镜面在40℃和－10℃环境温度影响下产生的平行差分别为7．62412″和8．56317″。所得结果与实验结果基本一致，证实了该方法的有效性。