提出两个改进的模型用以解决标准TV模型在处理纹理丰富的图像时易丢失重要信息以B用梯度检测边缘时易受噪音干扰的缺点.模型A是在标准TV模型的基础上作了两点改进,一是引入边缘检测函数来引导扩散,二是利用小波变换的模来检测边缘.这使得新模型不但根据图像的特征进行平滑,并具有较强的抗噪能力,从而能更好地保护边缘.模型B是基于噪音在小波域中的特性对模型A在计算复杂度上的简化.数值试验表明,这两个模型均比TV模型具有较好的性能.

提出了一种基于局部特征区域的抗几何攻击图像水印算法.首先利用尺度不变特征变换在载体图像的尺度空间上提取特征点并形成特征区域,该区域具有缩放、平移不变性；然后通过主方向归一化,使这些区域具有旋转不变性；最后将水印信息重复嵌入到多个不重叠的局部特征区域的DFT中频系数中.仿真结果表明,该算法在获得较好的不可见性的同时,对几何攻击和常规信号处理均具有良好的鲁棒性.

提出了一种JPEG2000编码系统结构和VLSI方案.该方案以小波子带为单位,多套并行处理.对JPEG2000标准中各个模块的算法进行了逻辑化简、并行编码等优化.如采用双行并行9/7提升小波分解,条带并行的比特平面编码,简化区间更新和并行归一化算术编码等.各模块均以流水线方式工作,其中的比特平面编码和算术编码采用异步流水线方式动态分配执行时间,加速比均接近于流水段数3.以图像信号产生板送入原始图像,编码后送入PC机进行码流截断和解压缩.该系统在各个压缩率下的信噪比与LuraWave商用压缩软件的差距均在0.8 dB之内,可见改进后的算法可行且有效,像元时钟可达20 MHz.

利用光学随机分数傅里叶变换设计了一种双图像加密算法,并给出了相应的光学实现.加密算法中,将两幅原始图像分别作为加密系统输入复函数的振幅和位相分布函数,利用随机分数傅里叶变换进行加密,所得复函数的振幅即为加密图像,而位相部分是变换的输出相位,随机位相作为加密算法的密码.在数值模拟中,二值文本图像和灰度图像分别被作为原始图像用于加密结果分析和加密安全测试,结果表明该加密算法具有很好的安全性.

提出一种全帧型CCD数码相机曝光控制方案.在测量机械快门机械延时的基础上,控制CCD触发脉冲TRG和机械快门的控制时序,使得带电子快门的CCD相机,在机械快门的配合下,CCD的感光区都能按各种设计要求的曝光时间精确曝光,从而有效的提高了照片的分辨率.该方法设计简单,不需要额外的硬件电路,可以广泛应用于带机械快门的CCD数码相机曝光时间的精确控制中.

利用2×2琼斯矩阵方法，理论上分析了不同液晶排列的透射型与反射型液晶器件的相位调制特性.在光强透过率变化小于10%的条件下，得出了两种类型器件的纯相位调制范围.

对研制出的楔条形阳极探测器进行了性能分析与实验测试，分析了引起成像畸变的三个重要因素：到达阳极的电子云半径大小、阳极的电容耦合效应和电子读出电路的性能.电子云半径的过大或过小会相应引起成像的 “S”畸变或调制畸变，电容耦合效应和电路噪音也均会引起成像的畸变.此外，测试了探测器的暗计数率、线性度以及空间分辨率等性能，同时分析了微通道板在光照情况下的增益特性和暗计数的一般特性及其产生原因.测试结果表明探测器的成像畸变很小、线性关系较好，空间分辨率优于150 μm，微通道板的暗计数率低于0.4 count/s*cm2.

讨论了电子倍增CCD的噪音组成及各自的产生机理，在此基础上建立了电子倍增CCD的总噪音理论模型.按照信号倍增过程的随机性，推导了电子倍增CCD的过剩噪音因子并求出了增益趋向无穷大时的极限值.对电子倍增CCD相机进行了噪音测试，采集了不同增益下噪音的输出波形和频谱图.根据增益和噪音电压的函数曲线，结合理论模型对不同增益下的噪音组成进行了定性分析.结果表明：低增益时，电子倍增CCD主要受限于读出噪音，高增益时则为暗电流噪音和时钟感生电荷.

为了使条纹相机输出图像达到更高的测量准确度，提出一种基于图像处理的扫描非线性修正算法. 该算法根据给出的标称扫描速度拟合出扫描速度曲线，求出每道的扫描速度，取其算术平均值作为一个标准，根据每道的扫描速度与该标准的大小关系来修正像素的位置和亮度. 实验结果表明，可以将测量非线性由原来的8%减小到2%以下.

对干涉型光纤传感器的相位生成载波解调技术进行了研究.对PGC算法进行了数学推导和仿真计算，对数字低通滤波器进行了详细分析，给出了其影响PGC解调性能的原因及数字滤波器的设计方法.讨论了传感器干涉光强对PGC算法输出结果的影响,提出了改进的PGC算法，该算法可以有效的实现自动增益控制，消除干涉光强漂移对解调的影响，并大大减小由干涉光强引入的系统噪音；还可以在有限阶数低通滤波器的情况下，极大的增加系统可解调的大信号幅度，提高系统动态范围12 dB以上.

为解决压力和温度同时测量时的交叉敏感问题，提出一种基于双三角形悬臂梁结构的光纤光栅压力、温度双参量测量传感器. 在外界压力作用下，光纤布喇格光栅反射谱分裂成双峰结构，悬臂梁的应变调制传感光纤光栅双峰间距，温度变化转变成反射谱整体的移动. 实验结果表明该结构可实现单光栅双参量测量，且具有良好的线性和可重复性.

阐述了光纤Bragg光栅化学传感的基本原理，推导并利用数值计算得出了腐蚀掉包层后的光纤Bragg光栅的纤芯有效折射率随外界折射率变化的关系.分析了温度对这种传感器造成的误差.研究表明，温度会造成光纤光栅变化和改变溶液折射率的大小，从而对传感器的测量造成影响.设计了一种温度补偿方案.实验分别研究了低浓度溶液和高浓度溶液中传感头两段不同光栅区的Bragg波长随温度的变化.结果表明：在清水中，传感头两段光栅区Bragg波长受到温度变化的影响基本相同，通过测量波长的差值可消除温度的影响；高浓度溶液中，传感头受温度影响造成的总波长漂移量约为未被腐蚀光栅区的波长漂移量的0.6，与理论的结果基本一致.传感头受温度影响造成的总波长漂移量可由未被腐蚀光栅区波长漂移量的大小得出，进而可消除温度对溶液传感的影响.

提出一种标定Hartmann-Shack波前传感器结构参量的新方法，通过基于Zernike多项式的模式复原算法推导出公式，结合实验手段获得相应数据，处理后得到微透镜阵列到CCD之间的距离.该方法有效改善了以微透镜焦距代替实际参量计算斜率引入较大误差的状况，在降低传感器装配准确度要求的同时，提高了Hartmann-Shack波前传感器的探测准确度.经实验验证该方法在一般实验条件下即可获得满意效果.

以亚当姆预测-校正系统数值计算方法为基础，在同时考虑光束通过克尔介质后的相位和光束线型变化的情况下，利用惠更斯-菲涅尔衍射积分公式，对高斯光束通过克尔介质后的近场和远场的横向光强分布进行了研究.结果表明：当高斯光束通过“薄”介质的出射面时，不仅仅相位发生了变化，而且光强线型分布也不再呈理想的高斯分布，而是有一系列丝状的近高斯分布.光束通过克尔介质后，无论是在近场还是远场，其光束总能量分布都被发散了.结果同时表明：光束通过正克尔介质后的远场光强分布主要集中在中心附近，并逐渐向边缘减弱，而光束通过负克尔介质后远场光束能量主要集中在边缘.

提出一种优化含有掺铒光纤放大器的非线性Sagnac干涉仪全光开关的新方法，建立了基于自相位调制和交叉相位调制两种解析模型，讨论了掺铒光纤放大器的小信号增益和饱和输出功率对开关性能的影响.分析表明掺铒光纤放大器的性能参量对开关所需要的Sagnac环中光子晶体光纤长度产生限制.当采用相同长度的光子晶体光纤时，基于交叉相位调制方式的全光开关与基于自相位调制方式的全光开关相比能够显著降低开关功率.采用分布傅里叶法数值求解非线性薛定谔方程，优化了开关结构，讨论了重复频率为40 GHz脉宽为5 ps的高斯型信号脉冲在开关时沿Sagnac环的传输特性.模拟结果表明，通过合理选择高非线性光子晶体光纤长度和掺铒光纤放大器的性能参量能够实现超低开关功率（＜1 mW）的开关操作.

利用实验的方法研究了碳纳米管悬浮液对脉宽8 ns,波长532 nm多脉冲激光的光限幅效应.分析了直径分布为10~20 nm的多壁碳纳米管悬浮液对重复频率分别为1 Hz、 3 Hz、 5 Hz、 10 Hz情况下532 nm激光的光限幅效应，分析计算了不同重复频率下碳纳米管悬浮液的限幅阈值，比较了不同焦距的透镜会聚入射光束情况下对碳纳米管悬浮液光限幅效果的影响.实验结果表明：碳纳米管悬浮液对不同重复频率的532 nm 激光都具有较强的光限幅特性；碳纳米管悬浮液对激光在不同重复频率入射情况下的光限幅阈值变化很大，当入射激光的重复频率为5 Hz时，碳纳米管悬浮液的光限幅阈值比单脉冲激光入射时的限幅阈值低了2倍，重复频率为10 Hz时的限幅阈值比单脉冲时的限幅阈值低了近3倍；碳纳米管在紧焦系统中的光限幅效果更好.

采用线性化近似方法计算了单模激光系统的光强关联函数，讨论了光强关联函数随时间的演化关系，发现光强关联函数呈现周期振荡的现象.关联函数振荡的幅度和周期不受量子噪音强度、抽运噪音强度和交叉关联程度的影响,输入信号频率会改变关联函数振荡的周期和幅度，但不改变振荡的平衡位置,量子噪音强度会改变振荡极值的位置,四个参量都改变关联函数衰减的初始值，但关联函数对时间周期调制频率不敏感.

利用紧致密度矩阵近似方法，研究了加偏置电场双曲线量子阱中的线性与三阶非线性光学吸收系数. 得到了该系统中的线性与三阶非线性光学吸收系数的解析表达式.分析了势阱的形状、外加电场的大小以及入射光场的强度对吸收系数的影响规律. 文章以典型的AlxGa1－xAs/ GaAs双曲线量子阱为例作了数值计算.结果表明：随着势阱宽度的增加，系统的吸收系数将减小；随着外加电场的增加，系统的非对称性增加，系统的吸收系数将增加；随着外加光场强度的增加，系统的吸收系数将减小，并且当光强增加到一定值时会出现明显的饱和吸收现象，这一结论为进一步的实验研究提供了相应的理论依据.

根据光的衍射理论，建立了非线性光学介质对高斯光束的开孔Z-扫描理论模型.数值计算表明，当相移比值Γ≤0.15，出射光功率随入射光功率的增加出现振荡衰减现象；当Γ>0.15，在输入光强低于某一个值时，输出随输入的增加而线性增加；当输入光强超过该值后，输出功率不再增加甚至趋于零.实验采用Nd∶YAG脉冲激光，在波长为532 nm，脉宽8 ns条件下，对含3.5%和7.0%碳纳米管的聚苯胺/碳纳米管复合体薄膜（PANI/MWCNT）的非线性吸收特性进行了研究.计算表明，该类化合物的激发态吸收截面积远大于其基态吸收截面积，具有很强的反饱和吸收.

采用甚高频增强型等离子体化学气相沉积技术，通过优化薄膜的沉积条件制备出高性能的P-nc-Si∶H薄膜材料(σ=5.86 S/cm、Eopt>2.0 eV).通过XRD测量计算出薄膜<111>、<220>和<311>三个晶向上的晶粒大小分别为15 nm、17 nm和21 nm；通过Raman测量，计算出其晶化率为35％左右.实验中，将P型纳米硅薄膜与氧化铟锡一起构成有机电致发光器件的复合阳极，研究了他们的发光特性，结果表明：由于P-nc-Si∶H薄膜材料具有近似半反半透的光学特性，它与高反射率的阴极Al使有机电致发光器件产生了微腔效应，使其发光光谱窄化，半宽高由126 nm窄化到33 nm；发光光亮明显增强，最大亮度为47 130 cd/m2,最大发光效率为9.543 83 cd/A，与以ITO为阴极的无腔器件相比，提高了约127%.

采用时间分辩的发光光谱技术，测量了新合成的钌配合物［Ru(phen)2(7-CH3-dppz)］2+与小牛胸腺DNA相互作用的瞬态发光动力学过程，并与以往研究的配合物［Ru(phen)2(dppz)］2+和［Ru(phen)2(dppx)］2+的瞬态发光特性进行对比，更全面地研究了甲基对钌配合物与DNA相互作用的瞬态发光特性的影响.［Ru(phen)2(7-CH3-dppz)］2+的结构介于［Ru(phen)2(dppz)］2+和［Ru(phen)2(dppx)］2+之间，但发光寿命却比这两种配合物短，表明了甲基的疏水性、空间位阻及推电子能力对配合物的发光寿命均有影响.该结论为进一步研究配合物分子与DNA的相互作用的机理提供了一定的依据.

以甲烷、硅烷和氢气为反应气体，采用热丝化学气相沉积（HFCVD）法在单晶硅衬底上沉积纳米晶体碳化硅(SiC)薄膜.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜（SEM）分别对SiC薄膜的晶体结构和表面形貌进行分析.实验发现氢气流量对碳化硅薄膜晶粒尺寸有很大影响，当氢气流量从10SCCM变化到300SCCM时，薄膜晶粒的平均尺寸将由较大的400 nm左右减小到40 nm左右.

在北京同步辐射装置上，利用3W1B 束线得到了21°-B4C/Si，21°-B4C /Mo，10°-Cr/Ti，15°- B4C/W，10°- B4C/W以及6.86°-B4C/W等多层镜在50～1500 eV能段上的反射率标定曲线.分析了标定结果的不确定度，计算得到多层镜的积分衍射效率，并修正了标定结果.

研究了左手材料作为衬底及覆盖层的对称三层平板空气波导的传输特性.快波和慢波都可以在这种波导中传播.快波不存在基模模式，只有0阶和1阶的TE或TM模才会出现慢波.当左手材料的相对介电常量和相对磁导率相等时，TE、TM模式完全简并，当其相异时简并消除.可以存在同阶模式的双传播模.

在弱导条件下，利用Maxwell方程组，对纤芯是左手材料，包层是右手材料的光纤表面模进行了研究,得到了TE (TM)、 EH和 HE表面模的色散方程,.根据色散方程,画出了相应表面模和含左手材料光纤导模的色散曲线.比较这些色散曲线，发现了含左手材料光纤表面模一些新的特性.

理论分析并研究了温度变化对单模光纤耦合器的偏振特性的影响.推导了单模光纤耦合器输出消光比与输入消光比、模式耦合率的关系表达式.利用多个偏振特性不同的光源，进行了在快速温度变化条件下单模耦合器输出消光比随温度变化的测试实验，证明了采用低偏振的光源有利于降低单模耦合器中因温度变化引起的模式耦合效应.最后仿真计算了在光源输出消光比不同的情况下模式耦合引起的光纤陀螺输出误差的大小，为不同环境应用的光纤陀螺选取合适的光源提供了参考.

结合多粒度光网络自身特点提出了两种适用于多粒度光网络中的共享保护算法，它们分别基于波带粒度和基于波长粒度对光层连接提供保护.仿真结果显示,提出的算法性能优于以往的专用保护算法，通过对仿真结果的分析，得出了网络参量变化对各个算法的影响.

提出了一种基于太赫兹非对称光解复用器结构的NRZ码全光帧头识别方案.通过注入辅助的连续光，解决了信号在SOA中的竞争，实现三态到两态的转换.对40 Gb/s信号的数值分析表明，这种方案可获得消光比为13.29 dB的判决识别信号输出.对非线性相移差偏离的影响进行了分析，结果表明如果限制非线性相移差的偏离小于0.1 rad，仍然可获得消光比13 dB以上的判决识别信号输出.对2.5 Gb/s帧头信号的判决实验表明，理论分析结果与实验相符.

研究了基于光纤光栅光开关的可重构光分插复用器（ROADM）的设计和实现.提出了一种光纤光栅准直器的结构，由光纤光栅准直器组成的光纤光栅光开关真正实现了光纤光栅与光开关合二为一的结构.以光纤光栅光开关为核心模块，制作了一种ROADM，该器件结构更紧凑，体积更小.通过对样机的测试和系统仿真，结果证明了此种结构的ROADM符合设计标准，具有较高的性能，而且结构简单，操作方便.此外，该ROADM制作过程难度小，器件成本低，适合批量生产.

基于分光棱镜的光学耦合系统,设计了激光引信仿真系统.该系统通过将准直整形后的发射机窗口输出的激光束耦合进入校准夹具的光学系统中，通过光开关和程序控制的电控可变衰减器实时地模拟光束经过目标反射引起的光强衰减，最后将衰减后的光信号馈入激光引信的接收机窗口.该设计能够较为准确地模拟激光引信在交会过程中的回波光功率大小，并可实时地仿真激光引信各通道的回波信号，从而可以在实验室内验证激光引信信号处理系统的可靠性.

采用熔融淬火技术制备了一组Er3+掺杂的变组分硼碲酸盐玻璃材料.测量了玻璃的折射率、吸收光谱及4I13/2→4I15/2跃迁的荧光寿命.利用标准的三参量Judd-Ofelt理论对Er3+的光学跃迁性质进行了计算，并对Er3+离子的4I13/2能级的量子效率进行了研究.结果发现,随着样品中TeO2含量的增加样品的折射率变大，三个Judd-Ofelt参量中Ω2随着样品组分的改变较明显，而另外两个参量Ω4和Ω6的变化较小.还发现随着TeO2含量的增加4I13/2→4I15/2辐射跃迁几率增大，并且该跃迁的量子效率增加.这一研究结果表明,在硼酸盐玻璃材料中引入TeO2可以有效地改善其中稀土离子的量子效率和辐射跃迁性能.

针对光纤某些点处布里渊背向散射光谱的测量数据出现多峰的情况,提出采用区间划分和基于最小二乘的非线性回归方法对采集到的布里渊背散光谱进行处理.该方法不仅可以拟合单峰布里渊背散光功率数据,而且可以自动识别多峰数据并分别对几个峰进行拟合,使得计算结果能更准确反应光纤沿线的应变情况.实验结果证实了算法的有效性和可行性.

在阐述一般成像系统中CCD象元响应非均匀性校正的原理与算法的基础上，通过对星载可见光干涉成像光谱仪CCD象元响应非均匀性校正的相对辐射定标原理及所获定标数据的深入分析，研究出了一种适于对可见光及红外干涉成像光谱仪系统CCD象元响应非均匀性进行校正的方法，有效解决了干涉成像光谱仪系统探测器阵列非均匀性校正这一工程技术难题.

基于现有伪装涂料与植被反射光谱的本质差异，提出一种可有效识别当前所有绿色伪装涂料的高光谱成像方法.通过分析绿色伪装涂料与被子植物叶片的反射光谱及其一阶微分谱的差异，确定了星载和机载高光谱遥感探测中，可见光波段的绿色反射峰和780～1 300 nm的“近红外高原”波段反射率的波动性是识别绿色伪装涂料的有效光谱特征.对“近红外高原”波段的反射光谱进行成像是高光谱探测实现伪装目标可视识别的可行方法，尤其是对反射光谱一阶微分处理后进行成像可更加有效地识别植被环境中的绿色伪装涂料.

分析了大视场大相对孔径水下专用摄影物镜的设计特点.基于反摄远结构引入一个高次非球面设计了相对孔径为1/1.4,水下全视场66°,焦距11.85 mm，光谱响应范围0.48～0.60 μm,采用平面水密壳窗的水下专用摄影物镜.全视场MTF在空间频率42 lp/mm时高于0.4.与相同技术要求下全部采用球面透镜的设计进行比较，表明该摄影物镜结构更简单，成像质量也更优异，能够满足深水微光摄影物镜对大视场、大相对孔径、小型化、轻量化的需求.

基于Ritchey-Chretien系统，采用CODE V软件设计了具有4个非球面（包含2个高次非球面）的折反式光学系统.系统焦距为880 mm，F数为5.6，波段0.43~0.7 μm,视场角3°.结果表明,该系统在空间分辨率为60 lp/mm时，调制传递函数大于0.5，成像质量接近衍射极限.该系统结构简单、体积小、重量轻，适用于航空遥感应用环境.

采用一种抛物线形光纤针作为基本器件，设计制作了单光纤光镊系统.用时域有限差分（Finite Difference Time Domain，FDTD）的方法仿真了抛物线型光纤探针的出射场，并在稳态场下通过对麦克斯韦应力张量积分求出不同介质球半径和折射率情况下，介质球受到的横向和纵向光作用力.实验中此单光纤光镊系统实现了对水中酵母细胞的空间捕获，并且结合两个抛物线形光纤针实现了酵母细胞在两个光势阱中的转移交接.这种单光纤光镊系统结构简单、紧凑，操纵灵活，便于调整.可以适应更多的生物细胞和生物分子的光微操作需求.

在水相中制备了半导体CdTe纳米晶，核-壳型CdTe/CdS和CdTe/ZnS纳米晶（即量子点;QDs）.利用扫描隧道显微镜（STM）和荧光光谱(FS)对合成的纳米晶量子点进行了研究，并且根据FS的数据进行了量子效率的计算.STM的结果表明合成的量子点直径约为3 nm并且分布良好.为了提高量子效率，对Cd2+浓度和Cd2+∶S2－比例等反应条件进行了研究，结果表明随着回流时间的增加，核-壳型量子点CdTe/CdS的量子效率总体上呈下降趋势.CdTe/CdS在pH8.5，Cd2+∶S2－=10∶1（摩尔比）时可获得80.0%的最大量子效率.同时制备了核-壳型量子点CdTe/ZnS，其最大发射波长由551 nm（CdTe）红移到635 nm（CdTe/ZnS）表明量子点的尺寸在增长，但是量子效率下降到14.4%. 当前研究的量子点可适用于生物标记，生物成像，以及基于共振能量转移的生物传感研究.

用Nd∶YAG激光（波长1.06 μm,功率密度6 W/cm2）对长期保存的湛江等鞭金藻藻种进行辐照处理.研究了激光辐照对藻生长和生理生化特性的影响，并从藻细胞的超微结构和自体荧光特性的变化探讨了激光复壮藻种的可能机制.实验结果表明：辐照剂量为30 s~60 s时，有较好的复壮效果，藻种的生长速率、细胞干重、叶绿素、类胡萝卜素及蛋白质等含量均较对照组有不同程度的提高，增幅约25.3％～48.3％.激光复壮后的藻细胞，线粒体数量增多，光合片层进一步发育.辐照剂量增至90 s时，胞内脂质颗粒增加.藻种的自体荧光光谱中，波长682 nm处的荧光强度明显增强.此结果说明，利用激光的“筛子”与诱变作用，可以提高饵料藻种的生物品质.

提出了一种利用圆偏光仪测量扭曲向列相液晶盒盒厚的新方法，即:圆偏光仪组成为两端是一对起偏器和检偏器，中间放置一对四分之一波片.起偏器和检偏器平行或垂直放置，其中一个四分之一波片的快轴和起偏器透光轴成45°，另一个四分之一波片的快轴和起偏器透光轴成－45°.液晶盒样品直接插入到两四分之一波片中间，无需调整方向.不同于旋转液晶盒或偏振片寻找输出光强最大值或最小值的方法，圆偏光仪测量盒厚不需要旋转任何光学元件或液晶盒观测输出光强的变化，只需要观测检偏器在平行和垂直方向的两个强度值，能够实现快速测量，简洁而且有效.

研究了近距离光电测距系统的工作特点，设计了近距离光电测距相机光学系统.基于几何相似法原理，提出几何相似法光电测量系统的测量过程是一个不等准确度测量过程.重点研究了不等准确度测量过程中的测量数据处理技术，给出了测量系统测量数据修正的方法.同时对比了修正前和修正后测量结果的差异，明确指出,采用不等准确度最小二乘法处理测量数据可以提高极近距离处的测量准确度.

在分析傅里叶变换轮廓术中传统的高度与相位关系的基础上，推出了高度与相位的普通关系式，提出了物体高度最佳恢复条件的新理论，给出了简单的物理解释.由此得出结论：物体高度最佳恢复时的几何参量α（双瞳连线与参考面夹角）大小与系统几何结构参量a、b有关.计算机仿真验证了：当a=600 mm、b=3 000 mm时，可得物体高度最佳恢复时的α=arcsin (1/5)，此时所得的标准差为0.269 7；作为对比：当α=0时，所得的标准差为0.295 6.实验验证了：α=arcsin (1/5)时的恢复效果比α=0时的恢复效果更好些.

针对弱小目标空间坐标测量系统中的目标检测与识别，提出了一系列提高系统捕获率的方法.该方法根据图像与目标特性，采用改善背景图像质量、判别目标成像特性和设置成像时间窗口来获得目标识别和交汇数据，最后对识别交汇结果进行反演来提高系统弱小目标检测识别能力从而最终获得较高捕获率.试验表明这些方法对于提高系统捕获率是有效的.

以光电位置敏感器件作为接收器件,提出了一种利用双折射光透方法的液体浓度检测系统.该系统主要由半导体激光器、光学系统、位置敏感器件信号调理电路、单片机系统、A/D转换电路和显示电路组成.该检测方法的准确性进行了理论分析和实验仿真,并分析了影响检测结果的主要因素.实验表明,温度漂移和光源强度对本系统的影响非常小.

推导了部分相干电磁光束经过杨氏双缝干涉后偏振度的表达式,研究了干涉光场偏振度的变化情况.结果表明,干涉光场偏振度不仅取决于双缝处的偏振度、相干长度,而且还取决于杨氏双缝缝宽.当所有相干长度都相等时,干涉光场偏振度不再发生变化,其值就等于双缝处的偏振度.着重分析了系统中交叉谱密度矩阵系数Bxy=Byx≠0的情况,并将结果与Bxy=Byx=0时作了比较.

以北京同步辐射装置的4B7中能束线为光源,对RAP（邻苯二甲酸氢銣）晶体的积分衍射效率进行了实验标定.结果显示:晶体在不同能量段都得到了完整的衍射峰,扭摆曲线的光滑性和对称性较好,在偏离布喇格角以后衍射效率都迅速下降到本底量级.在2.1~5.8 keV范围内,晶体的积分衍射效率在1×10－4rad左右.

基于严格耦合波理论分析了光栅面形误差对亚波长金属光栅偏振器偏振性能的影响.通过对数值结果的分析发现,光栅圆角误差、光栅侧壁倾斜误差和光栅表面粗糙误差对光栅的TM透射效率影响不大,但它们使得光栅的消光比明显降低.因此,面形误差使得光栅的偏振性能明显降低.理论分析表明,顶角为直角、侧壁垂直和表面光滑的理想矩形光栅结构的偏振性能最好.

根据光在各向同性吸收介质中传播的分析方法,引入了波法线矢量传播常量,讨论了水平极化光在单轴吸收晶体中的传播规律,得到了波法线折射率、光线折射率、吸收系数等描述吸收晶体性质和光传播性质的物理量的表达式,推导出透明晶体的相应公式.数值计算表明,由该法得到的晶体表面的反射和透射系数与用复折射率表示法得到的结论一致.

为了表征不同涂层表面的偏振光学散射特性,在基于微面元理论的偏振双向反射分布函数模型的基础上,针对不同涂层样品提出了一种适用范围更广的多参量偏振双向反射分布函数模型.采用遗传算法对实验数据进行模型参量拟和.实验结果表明,对几种不同的涂层样品,这种多参量模型的模拟计算结果与测量结果均能较好吻合,可以为后续的目标偏振特征提取与识别工作提供参考.

为使干涉仪能在低温下正常可靠的工作,从低温下波面畸变、动镜倾斜及分束器的性能变化几个方面讨论了低温对干涉调制度的影响.介绍了减小低温对干涉调制度影响的措施,为确定傅里叶光谱仪干涉系统光学机械零件的材料、加工准确度、装夹方式、装调要求以及干涉仪的动态控制准确度等提供了参考依据.

通过求解系统的Milburn 方程,研究了二项式光场与二能级原子相互作用系统中的场熵演化特性,讨论了内禀退相干、二项式光场系数和场的最大光子数对场熵演化的影响.结果表明二项式光场处于中间态时,由于内禀退相干,场熵振荡准周期性减弱,并随着时间的演化,场与原子纠缠逐渐趋近于一个定值,说明存在內禀退相干时,场与原子仍能纠缠；当內禀退相干因子不变时,二项式光场从相干态过渡到中间态,直至数态过程中,场熵值减小,场与原子的纠缠减弱.

以ZnO粉末无序介质激光为例,在介质增益和光场损耗的条件下研究了光子在无序介质中的无规行走行为.在泵浦光强和体积一定的情况下,运用数值模拟研究了不同频率的光受激辐射对散射体密度的要求；得到了不同散射体密度下激光的辐射谱：当散射体密度大于临界密度时才能有激光辐射产生；当散射体密度进一步增大时,辐射谱中出现更高更窄的分离尖锋.

提出一个利用六粒子非贝尔对量子通道对一个任意的三粒子量子态进行隐形传送的方案.发送者Alice对需传送的三粒子量子态与属于自己的纠缠对中的三粒子进行三次Bell基测量，并将测量结果通过经典通道告诉接受者，接受者Bob根据这些信息对自己拥有的粒子进行Toffoli变换，就可使这三粒子处于待发送的原始量子态，从而实现概率为1的量子态隐形传送.利用变换算符的思想，很容易得出塌陷态的表达式以及接受者Bob所做的幺正变换的表达式.

为了在实际中更好的利用隐形传态方案去传送信息,给出了以混合纠缠态为资源来传送未知混合态的概率隐形传态方案,分析了以混合纠缠态为资源的隐形传送-未知量子态成功概率的上界.研究发现,作为信道资源的混合纠缠态的最小特征值决定了隐形传态的成功概率上界,此结果可视作纯态的隐形转移方案到混合态情形的推广.

分析了未知的三个三态粒子纠缠态的隐形传送过程,结合纠缠源的特性,提出了量子信道时分复用方案.同时还提出了一种可传送多粒子纠缠态的量子时分多路通信方案和量子多用户协议.研究结果表明,该方案与采用BB84协议的量子通信系统相比,不仅能够实现量子多用户安全保密通信,而且误码率低.

提出了一种基于粒子群优化的用于目标识别的核匹配追踪算法.该算法用粒子群优化算法在基函数字典中选择最优的基函数,大大降低了基匹配追踪算法的计算复杂度.通过与标准核匹配追踪算法及基于遗传算法的核匹配追踪算法对UCI数据集及纹理图像的识别试验表明,核匹配追踪算法优良的分类性能以及粒子群优化算法高效的全局搜索能力使新算法能有效识别目标数据.

提出了一种基于帧间预测的非均匀校正算法,它可以通过场景配准从当前已校正图像中估计出下一帧未校正图像的真值,然后将所得的场景估计与相应的噪音图像用于线性拟合,其拟合参量即可用来进行非均匀校正.该方法的主要优点在于抗噪音能力强,预测准确度高,且能够实时处理.详细阐述了算法的基本原理及其流程,并用真实红外数据对算法性能进行验证,取得了较好的效果.