针对光导开关高重复频率运行时产生丝电流加热, 使光导开关温度迅速超过材料最高允许使用温度, 造成开关失效或损伤的难题, 本文结合微通道散热技术和射流冷却技术的优点, 设计了射流微通道耦合高效散热器。通过实验测试, 对不同运行工况下射流微通道耦合高效散热器的传热特性进行了研究, 并与美国进口的蜂窝型微通道散热器进行散热性能对比。实验结果表明: 体积流量为 3 L/min的情况下, 射流微通道耦合高效散热器的换热系数超过 35 000 W/(K·m2), 散热量高达 1 000 W, 相比蜂窝型微通道散热器散热量提升了 45%。在测试流量下, 随着体积流量的增加, 射流微通道耦合高效散热器的平均换热系数接近线性增加, 而蜂窝型微通道散热器的平均换热系数在大流量下却增加缓慢。此外, 采用射流微通道耦合高效散热器冷却的热源面温度均匀性明显优于采用蜂窝型微通道散热器冷却的热源面温度均匀性, 采用射流微通道耦合高效散热器的热源面温度波动能降低 58%, 更有利于降低光导开关热应力。

舰船尾流气泡具有尺度范围大、稀疏、离散等特征。利用蓝绿激光的海水穿透性能以及气泡对激光的后向散射特性，可以实现舰船尾流气泡的远场检测。舰船尾流的稀疏、离散特征导致气泡的激光散射回波信噪比极低，对光学接收处理系统及尾流信号处理方法带来了困难与挑战。建立了舰船尾流气泡的激光后向散射模型，通过蒙特卡罗仿真验证了不同水质、不同气泡距离和不同尺度气泡的激光后向散射特性，设计了可抑制近场水体强散射干扰的水下气泡激光测试分析系统，实现了激光能量与雪崩光电二极管接收增益间的匹配调节。针对室内和湖泊环境，开展了不同水质和光电探测参数下的尾流气泡检测性能测试，通过对数据进行统计处理分析得到了舰船尾流气泡的激光探测特征规律。设计的水下气泡激光测试分析系统可以实现对舰船尾流气泡的有效探测，为舰船尾流探测系统在不同水质环境下的工程应用提供了理论及数据支撑。

打印文书与印章交线先后顺序的判断是鉴定文件真伪和相对制成时间的关键内容。利用中心波长为900 nm的谱域光学相干层析（OCT）系统对激光打印机和喷墨打印机与油性和水性两种印油印章制成的若干相交线样本进行检测，通过获取的交线区域二维断层成像和三维立体图像，比较两类打印机制成的样本在OCT检验下的成像特征，进而判断朱墨时序。对120个样品，包括30组激光打印机与印油的朱墨时序样品和30组喷墨打印机与印油的朱墨时序样品进行了比较研究，每组样品均选取了多个区域重复测试。实验结果表明，激光打印机和喷墨打印机形成的相同朱墨时序样本的OCT图像在透射光亮度分布上形成的反差是不一致的，这可为判别打印文书和印章的交线顺序提供参考。

在大口径片状放大器系统中，非对称泵浦导致经过增益介质的激光束发生动态漂移。研究了泵浦场对称性(用钕玻璃长度方向中心左右两侧的泵浦能量比值表征)对光束动态漂移的影响，建立了理论模型并开展了实验研究。实验结果表明，当增益介质泵浦场的对称性约为1.038∶1时，泵浦致光束的动态波前倾斜值约为0.98λ(波长为1053 nm的激光经过六张钕玻璃片后的累积波前畸变量，λ=1053 nm)，375 mm光束口径下激光单次经过单钕玻璃片的动态漂移角度约为0.32 μrad，与理论模型吻合较好。激光装置全链路的分析结果表明，在基于反转器的四程放大构型中，累积的动态波前倾斜峰谷值约为2.78λ，漂移比例(漂移量与30倍衍射极限下的小孔直径的比值)约为2.14%。

目前的商用自准直仪并不满足纳米光学测量仪(NOM)利用细光束进行测量的要求, 大口径细光束模式下的自准直测量系统存在各种误差。为了满足自准直测量系统的高精度要求, 根据自准直测量原理, 对大口径细光束自准直测量系统中CCD阵面与f-theta透镜焦平面不重合引入的误差进行了归纳分析, 并通过相关实验对误差的线性关系进行了验证, 结果证明理论计算与实验结果具有良好的一致性。

主要从理论数值模拟和近场辐射实验研究的角度介绍了近几年在近场热辐射传热方面的最新研究成果。理论研究的焦点主要集中在石墨烯复合材料、人工加工或合成超材料等方面的传热研究。实验研究的焦点是实验室基于纳米尺度近场热辐射测量的设备制造与方法创新。目前实验上已经实现了最小距离仅为2 nm的极近场热辐射测量。近场热辐射的进一步研究可为热光伏、辐射制冷以及高效能源收集应用提供理论基础。

针对传统的填充型导电复合材料内部导电网络难以精确构造问题, 首次将选择性激光烧结成型技术应用于填充型导电复合材料成型中, 首先利用选择性激光烧结成型技术快速制备多孔石墨骨架, 然后利用热压成型工艺实现多孔石墨骨架与酚醛树脂基体的复合, 获得了新型填充型导电复合材料。研究了Y字型类蜂窝多孔石墨骨架基本特征结构参数对新型填充型导电复合材料电学性能影响, 给出新型填充型导电复合材料Z方向电阻率计算模型, 最后设计实验进行验证。研究表明, 新工艺是可行的, 通过改变基本特征单元结构参数即可改变新型填充型导电复合材料内部导电通路数量及并串联方式, 实现了对新型填充型导电复合材料电学性能的主动调控, 这为填充型导电复合材料制备提供了新方法。