对具有不同尾缘形状的两种波瓣喷管红外抑制器的红外辐射特性进行数值研究。在流场计算结果的基础上, 计算了不同探测方位角下, 两种红外抑制器在 3～5 μm波段的红外辐射亮度和点源探测功率, 对两种红外抑制器的红外隐身性能进行评估。研究结果表明, 交变波瓣喷管的引射掺混性能较普通波瓣喷管好, 明显降低了混合管壁面和尾焰气体的温度; 在相同探测条件下, 交变波瓣喷管红外抑制器在 3～5 μm波段的红外抑制效果优于普通波瓣喷管红外抑制器, 前者比于后者, 最大可分别降低固体壁面和尾焰气体探测功率 15.7%和 13.3%, 整体探测功率降低 14.5%, 有利于红外隐身性能的提高。结果还显示, 固体壁面辐射约占红外抑制器整体辐射的 80%。因此, 对红外抑制器进行优化时, 应能有效降低固体壁面辐射。

为研究用于X射线脉冲星导航的探测系统性能,推导了在光子计数模式下探测系统的信噪比和最小可探测功率的关系表达式,并搭建测量信噪比和最小可探测功率的实验装置.测量了系统的最小可探测功率以及在不同光功率、不同累积时间和不同阈值电压条件下探测系统的信噪比.通过对X射线光子到达时间的测量,构造了X射线脉冲累积轮廓.实验表明: 随着光功率和累积时间的增加,累积脉冲轮廓的信噪比提高,累积脉冲轮廓趋于光滑;当阈值电压为-150 mV时,信噪比为26.3,累积脉冲轮廓最优;系统的最小可探测功率为3.5×10-16 W.

从普朗克黑体辐射定律出发, 通过计算, 得到不同温度下景物的辐射出射度, 推导出真空低温密闭环境中景物辐射通过光学系统进入红外探测器的辐射通量的计算公式, 得到了探测器接收到的辐射通量, 研究了影响探测器性能的主要噪声, 并且计算了系列红外探测器的最小可探测功率, 进而分析得到了影响红外热成像系统可探测最低温度的影响因素, 通过计算得到了系列探测器的低温探测极限。该工作可为用于低温环境和目标探测成像的红外成像测温系统设计提供依据。

为了通过对基于漫反射探测的全向激光告警系统性能的分析，进而达到对系统性能优化的目的，采用理论推导和实验分析的方法，讨论了普通鱼眼镜头的成像规律，得出了系统所使用的鱼眼镜头的成像规律。推导了全向激光告警系统中探测器接收到的漫反射信号功率公式，讨论了鱼眼系统像面照度均匀性，分析了系统中CCD成像特性，得出光斑成像像素个数的公式。采用针对不同成像像素数，得出不同CCD成像面上单像素所探测到的光斑功率公式的方法。得到了不同传输距离时，光斑成像的像素数与探测器距光斑距离d的关系图；不同的能见度条件下探测器所探测到的单个像素功率与传输距离R的关系图；以及在能见度和传输距离一定的条件下，探测器单个像素功率随距离d的变化图。研究结果对于基于漫反射探测的全向激光告警系统设计和研制，优化系统性能具有重要帮助。

光通信具有设备体积小、重量轻等优点, 为了保证长距离通信的顺畅进行, 需要对发射功率进行安全系数较高的计算。分析了发射功率、光束发散角和接收灵敏度对系统通信距离与性能的限制。针对光通信中发射功率计算提出了一种安全系数更高的计算公式, 计算公式表明需要求出最小探测功率, 当通信所要求的误码率确定时, 探测器所需最小探测功率可以通过信噪比与接收器所需最小探测功率的关系计算得出, 在实际通信系统中, 探测灵敏度可以测出, 实际通信系统的透过率也可以测出, 探测器所需最小探测功率也可以通过检测得出, 通过实践验证两者结果吻合, 从而验证了发射功率计算公式的可行性。通过计算公式对安全系数最大情况下所能达到的通信距离进行了模拟验证。

从作用距离方程式出发,详细推导了目标识别系统中半导体激光器、发射光学系统、接收光学系统、光电探测器等总体参数选择的依据。系统经发展可具有激光搜索及制导功能,系统的全方位光电接收机还可实现对0.9～1.06μm激光波段报警。