太阳辐射对飞行中的直升机局部蒙皮有加热作用，从而改变整机红外辐射的分布特征。构建了包含直升机机身蒙皮、主旋翼、发动机机匣以及排气系统的物理模型，综合考虑发动机机匣、排气系统与发动机舱蒙皮的换热，耦合直升机前飞来流、旋翼下洗气流、尾桨气流，以时刻、季节、直升机朝向为变量，计算分析太阳辐射对直升机8~14 μm波段红外辐射特性的作用规律。计算结果表明：夏季正午太阳直射可使机身向阳面整体升温20 K以上，局部最高可达25 K。直升机向阳面机身蒙皮8~14 μm波段红外辐射强度在全天变化趋势呈山峰状，其峰值出现在12点前后。越靠近机身顶部向阳面，太阳辐射对8~14 μm波段红外辐射强度增强作用越显著，最高可达25%。以冬季为基准，秋分、春分、夏至时的整机红外辐射分别增加7%、11%、21%左右。除夏季外，其他季节的机身两侧8~14 μm波段红外辐射强度分布都呈现不对称性，春、秋两季两侧相差在5%左右，冬季在6.5%左右。整体上，夏季上午10点的太阳辐射对不同飞行方向的直升机8~14 μm波段红外辐射强度分布影响较小。

半导体异质结构具有良好的束缚载流子的能力与产生大功率太赫兹辐射的潜力。但由于异质结构中等离子体非相干振荡的干扰效应造成了太赫兹辐射强度的大幅度降低，因此能够在基于砷化铝镓（AlxGa1-xAs）多层异质结构并通过调节其中铝的摩尔分数来调节窄带隙层的吸收系数，从而使得异质结构每一个窄带隙层的激发载流子数目大致相同，达到几乎完全消除干扰效应的目标。基于砷化铝镓多层异质结构的太赫兹辐射产生模型，结合数值计算研究了宽带太赫兹辐射的输出特性，获得泵浦激光脉冲宽度与产生的太赫兹脉冲之间的定量关系，并分析了泵浦激光脉冲参数对产生的太赫兹脉冲各项参数的影响。本项研究为开展半导体材料与器件相关的宽带太赫兹辐射源提供了一定的理论参考。

随着更高的需求和科技发展推动航空飞行器工作速度的提高，航空光学成像的机动、灵活等特点显现更加突出，但实现高质量、高分辨率成像的技术难度也极具挑战性。飞行器与高速气流之间的复杂作用产生气动光学效应，光波或光束经过复杂流场与光学窗口时受到强干扰，为此吸引了众多科学家开展多学科交叉融合的相关研究工作，取得了大量的研究成果，为试验测试和工程实践提供了有力支撑。文中从气动光学流场与光学窗口两方面的计算研究入手，详细综述了气动光学传输效应的研究进展，归纳总结了相应的计算方法，综合当前技术发展趋势给出航空光学成像气动光学传输效应计算研究的思考和建议。

水体对光线的散射是水下图像质量劣化的重要因素，为了定量分析在特定光源照射下水体散射的影响，建立了光线水下传输的散射模型，以此为基础推导出求解水下光场分布的Fredholm积分方程。在水中光线能量随距离的增大呈指数规律衰减，基于此，在水体体散射函数为常数的情况下，给出了有边界条件时该积分方程的数值迭代求解方法，得到高精度的水下光场分布。以太阳、均匀亮度天空、水下点光源以及空中点光源为例，分别给出了水面平静时的水下光场的计算结果。该求解方法可推广应用于任意光源配置、任意边界条件下的水下光场分布，为严格推导水体点扩展函数及调制传递函数奠定了基础。

基于本征函数法对G波段交错栅慢波结构的高频特性建立了理论模型，考虑空间谐波级数项收敛后，计算得到了色散曲线和耦合阻抗以及损耗参量并采用仿真软件对计算结果进行了验证。对比发现理论模型计算的高频特性与仿真结果吻合较好，色散误差小于0.1%，耦合阻抗误差小于10%，损耗误差小于10%，可信度较高。研究结果表明，该模型对于拥有任意交错距离和上下栅高度的双栅结构具有普适性，在两种极限情况下可分别化为对齐双排矩形栅和矩形波导栅慢波结构。交错栅高频损耗主要发生在注通道区域，槽区底部损耗最小。