为了降低红外探测技术对**目标生存能力的威胁, 研制了红外低辐射膜。设计并制备了基于一维光子晶体结构的红外低辐射膜, 通过结构参数优化, 改善了其红外波段反射性能, 并降低了薄膜总厚度。采用红外椭偏仪测试了原材料 Ge膜和 ZnS膜的厚度和折射率, 将测试结果带入设计结构, 制备了 8～12 .m发射率分别为 0.045、0.097、0.174和 0.346的红外低辐射膜。研究结果表明, 通过结构优化, 可制备出不同发射率的红外低辐射膜, 满足**装备不同辐射背景下的红外隐身要求。

为了在椭圆偏振测量过程中得到精确的纳米薄膜参数, 提出了一种求解纳米薄膜参数的混合优化算法。结合人工神经网络算法反向传播和粒子群算法快速寻优的特点, 建立了改进粒子群-神经网络(Improved Particle Swarm Optimization-Neural Network, IPSO-NN)混合优化算法。该算法在较少的迭代次数下具有快速跳出局部最优解的能力, 从而快速寻找椭偏方程最优解。文中使用该算法对标称值为(26.7±0.4 )nm的硅上二氧化硅纳米薄膜厚度标准样片进行薄膜参数计算。结果表明: 采用IPSO-NN混合优化算法计算薄膜厚度时相对误差小于2%, 折射率误差小于0.1。同时, 文中通过实验对比了传统粒子群算法与IPSO-NN算法, 验证了IPSO-NN算法计算薄膜参数时能有效优化迭代次数和寻找最优解的过程, 实现快速收敛, 提高计算效率。

空间调制型全偏振成像系统利用 Savart偏光镜能够将被探测目标的4个 Stokes参数 S0~S3调制在同一幅干涉图像中, 从而通过单次采集便可获得完整的偏振信息。在该系统中, 半波片和检偏器的角度误差对 Stokes参数的测量精度有着不可忽略的影响。文中首先给出了包含上述两种角度误差的干涉强度调制方程, 根据实际系统参数, 在角度误差模型的基础上分析了当入射光为自然光、 0°/90°线偏振光、 45°/135°线偏振光和左/右旋圆偏振光时, 角度误差对空间调制型全偏振成像系统的 Stokes参数测量精度的影响。利用这四种基态偏振光的偏振测量误差, 给出了任意偏振态和偏振度的入射光偏振测量误差的表征方法 , 最后, 文中以系统测量矩阵条件数为优化目标函数, 经仿真计算得出当 Savart板厚度为 23 mm时系统测量矩阵条件取得最小值为 2.06, 半波片和检偏器耦合角度误差对系统偏振测量精度的影响程度最小。

分别利用模拟退火算法和遗传算法在MATLAB6．5中编写了一个数据处理程序，用来处理VASE椭偏仪在光谱范围为500nm～900nm所测得的椭偏数据。根据VASE椭偏仪的光度法原理，对评价函数方程进行了改进，并选择合适的退火参数和遗传参数进行计算，得到的数据处理结果与仪器处理结果基本一致。最后对两种算法在解决该类问题上的优劣进行了比较。

本文给出了两种测量双轴晶衬底上双轴晶单晶膜的折射率和膜厚的方法及测量的公式.我们利用这种方法测量了所研制的KTP光波导薄膜层的折射率和膜厚.

本文分析了最常见的影响旋转检偏器式椭偏仪准确度的两个因素.提出了改进的测量方法和测量结果的修正公式,提高了测量准确度并为实验所证实.