为了营造一个健康舒适节能的视觉显示终端（VDT）作业光环境，提出基于节律因子和群智能算法的动态照明调控方法。首先根据VDT作业空间的作业情况和补偿关系建立照明模型；再结合光照需求、人工光源和自然光源之间的补偿关系和节律因子，建立动态光照调控模型；之后提出结合粒子群算法和萤火虫算法优势的混合算法，并引入精英粒子思想对混合算法进行改进；将某时段的照明需求、自然光源补偿量和作业区分布情况作为照明优化模型的输入，并利用改进算法求解人工光源的光通量。将改进算法与其他算法进行对比实验，改进算法的寻优能力和稳定性明显优于其他相关算法；实验证明基于动态调控方法优化的VDT作业空间光环境，视觉效果更好，并具备较大的节能潜力。

当激光束经过透明散射介质时,通常会产生散斑光场。利用反馈波前调控技术对入射光束的相位进行主动调控,可将散斑整形成聚焦光斑。当存在强噪声干扰时,已有的反馈控制算法大多存在调控效果不理想的问题,故提出一种适用于强噪声环境的基于基因梯度粒子群算法的反馈波前调控方法。该方法不过分依赖以往的优化信息,而是结合梯度快速搜索和基因交叉突变功能来实现噪声环境下对激光束的调控。通过与传统算法进行比较,分析基因梯度粒子群的初始参数(调整因子、变异率和交叉率等)和搜索能力对调控效果的影响。结果表明,在明亮室内的强背景杂散光噪声下,基因梯度粒子群算法能在较少的迭代次数下实现更好的聚焦效果。

在近红外反射类激光薄膜中, 节瘤缺陷是引起薄膜激光损伤的主要因素。为了提高激光薄膜的损伤阈值, 对节瘤缺陷及其损伤特性进行研究具有重要意义。从“真实”节瘤缺陷和“人工”节瘤缺陷两个方面介绍节瘤缺陷的研究进展。基于“真实”节瘤缺陷的研究, 建立了节瘤缺陷的结构特征, 形成了节瘤缺陷损伤特性和损伤机制的初步认识, 利用时域有限差分法(FDTD)模拟了电场增强, 初步解释了节瘤缺陷的损伤机制, 发明了抑制节瘤缺陷种子源的方法和激光预处理技术, 减少了节瘤缺陷, 提高了薄膜损伤阈值。但是“真实”节瘤缺陷的性质, 如种子源尺寸、吸收性以及位置深度等, 都难以控制和预测, 难以开展节瘤缺陷损伤特性的系统和量化研究, 致使关于节瘤缺陷损伤的科学认识尚有不足。基于“人工”节瘤缺陷的研究, 可以实现节瘤缺陷损伤特性的系统、量化甚至单一因素研究, 极大地提高了实验研究的效率和可靠性, 获得了一系列定量损伤规律。“人工”节瘤缺陷的高度受控性使实验研究与理论模拟的可靠对比成为可能, “人工”节瘤缺陷的损伤形貌和FDTD电场模拟的直接比较实验不仅验证了时域有限差分法(FDTD)模拟电场的正确性, 也进一步明确了电场增强是诱导节瘤缺陷损伤的主要机制。对节瘤缺陷的损伤机制有了更为深刻的认识后, 人们开始调控节瘤缺陷的电场增强效应提高节瘤缺陷的损伤阈值, 发展了宽角度反射薄膜技术和节瘤缺陷平坦化技术, 抑制电场增强, 提高损伤阈值。这扩展了控制节瘤缺陷的思路和方法, 从原来单一的去除节瘤缺陷到调控节瘤缺陷, 为进一步提高薄膜的损伤阈值开辟了新的方向和途径。