为了实现蓝相液晶中旋光能力性能的模拟计算, 建立了蓝相液晶的一维模型, 对蓝相液晶在正交线偏光片和正交圆偏光片下的旋光能力进行了模拟计算, 并研究了蓝相液晶对外界环境光的反射特性。首先对胆甾相液晶的旋光特性进行了理论和模拟计算结果之间的对比。然后对比蓝相液晶与胆甾相液晶的结构特点, 建立了高倾角的胆甾相液晶模型来作为蓝相液晶的一维模型, 高倾角的角度由各向同性相的序参数来得到。利用该一维模型模拟计算了蓝相液晶的旋光特性, 与实验结果相符, 然后模拟计算了大螺距蓝相液晶在正交线偏光片和正交圆偏光片下的透过率, 最后模拟计算了这两种情况下蓝相液晶对外界环境光的反射特性。模拟结果表明：使用正交圆偏光片, 可以有效地消除大螺距蓝相液晶在可见光范围的旋光特性和Bragg反射,可见光整体旋光角度从5.2°降低到0.06°。结果将对提高蓝相液晶显示器的显示特性有很大的帮助。

为了实现全可见光波长范围内的偏振光偏振方向正交变化的可控性, 我们研究了由液晶盒构成的消色差偏振光开关。研究了液晶波片的偏光旋转特性及响应特性, 并与传统波片的偏光旋转效果进行对比, 然后参考组合式消色差波片的设计, 设计出了由多片液晶盒构成的消色差偏振光开关。使用Tech Wiz LCD 1D软件对两种结构的消色差偏振光开关进行模拟, 得到其偏光旋转效果以及响应特性, 并得到不同波长偏振光的对比度。模拟结果表明：本文中提出的两种结构的液晶消色差偏振光开关可以实现在较大波长范围内的偏振光方向的正交变化, 同时出射偏振光具有较高的偏振度。在20 V驱动电压下, 偏振旋转的上升时间0.3 ms, 下降时间4.5 ms, 符合实际器件中对于消色差偏振光开关的响应速度要求。

本文研究了各向异性材料对光子晶体光纤光传输特性的影响。由于靠近纤芯的空气孔对光子晶体光纤的影响最大, 所以本文分别对靠近纤芯的2个空气孔、3个空气孔和6个空气孔进行填充。对填充各向异性材料的光子晶体光纤的色散、限制损耗和有效模场面积进行了模拟, 并对其传输特性进行了详细的分析和讨论。同时进行了各向异性液晶材料填充光子晶体光纤的实验研究。结果表明在通讯波段, 填充液晶的光子晶体光纤与相应的有效折射率仿真结果基本一致。该填充光子晶体光纤有较低的限制损耗, 在1 550 nm 达到10-9。较小的有效模场面积和明显的色散零点, 因而它在通讯领域有较高的潜力和应用。

为降低TFT-LCD生产过程中切换残影不良的发生率, 在考虑残影的主要影响因素基础上, 采用实验设计(DOE) 中的部分因子实验设计筛选该不良的显著因子, 结合生产实际开展切换残影的改善研究工作。研究结果表明: DOE方法能有效辨别残影不良的显著因子有覆盖层(Over coater, OC)、重叠部分(ITO-Vcom Overlay, OL)和摩擦扭转力(Rubbing Torque), 在实际生产的不良改善过程中, 彩膜玻璃(Color Filter, CF)增加OC、加大OL和提高Rubbing Torque值均能有效降低残影不良发生率; 研究结果为切换残影和改善TFT-LCD生产过程中其他不良提供了新思路。

Particle Gap是TFT-LCD制程中常见的一种缺陷。以55 UHD产品为例, Particle Gap发生率约为1.0%, 对产品良率影响较大, 为提升液晶屏品质和客户满意度, 急需改善此不良。文章结合不良现象研究Particle Gap的主要异物模式, 最终通过改善CF研磨失败异物、沙粒状异物和透明状异物这种模式达到整体Particle Gap降低的效果。首先利用流程图分析影响异物模式的关键步骤, 然后通过鱼骨图、决策矩阵、假设检验验证找出影响异物模式的显著因素, 最后通过合力促进法总结出显著因素的最佳改善方案, 导入量产并文件标准化, 可平行推广至55UHD以外的其它尺寸。改善结果表明：通过以上3种异物类型的改善, 55UHD Particle Gap发生率降低至少30%, 为公司带来了巨大且显著的硬性节省。

生产中经常出现常温污渍(Array Mura)不良。针对TFT面板布线细线化及低电阻电极的要求, 纯铝工艺迫切需要新型湿法刻蚀液的对应。目前, 本文通过对比3种产线中测试的刻蚀液, 得出Array Mura的产生主要与纯铝工艺的顶层金属钼的刻蚀后缩进有关, 其中测试的刻蚀液C可以有效控制金属钼的缩进至0.1 μm以内。控制顶层金属钼缩进的主要原因与刻蚀液C的硝酸浓度和添加剂含量有关, 通过控制药液进而控制了刻蚀过程内的电化学反应, 最终使得Array Mura得到了有效的改善, 后续无相关不良发生。采用刻蚀液C刻蚀后线宽、坡度角等相关刻蚀参数均满足要求, 目前已经导入量产使用。

在实际的制备过程中, 不可避免地存在非等光强正交圆偏振光制备液晶偏振光栅的情况。为了探究这种情况对制备出的液晶偏振光栅的衍射特性有何影响, 本文首次从理论上, 利用琼斯矩阵法推导计算出该情况下液晶偏振光栅的衍射特性。首先, 计算出两束非等光强正交圆偏振光叠加后的偏振态分布。其次, 利用斯托克斯参数表征叠加光场对光控取向膜的折射率响应矩阵。最后, 以该响应矩阵为基础, 求得液晶偏振光栅的2×2琼斯矩阵。结果表明, 非等光强正交圆偏光制备的液晶偏振光栅理论上可以实现0级和1级的光强分布同时受液晶盒盒厚和入射光偏振态的调制, 实现0级或±1当中任意级次衍射效率可达100%。在非等光强正交圆偏振光情况下, 制备出的液晶偏振光栅依然具有良好的光学特性。

针对显微立体视觉标定过程中, 因显微成像产生的畸变和模糊而造成棋盘格标定板角点误检的问题, 提出一种基于旋转不变性的角点检测方法, 研究了棋盘格角点间的几何特征, 对所有特征角点进行排序, 通过实验建立数学模型, 计算筛选的特征角点的置信度, 准确提取出棋盘格角点位置, 并通过一系列实验对这种方法的准确度、噪点数量以及精度进行验证。结果表明, 基于旋转不变性的棋盘格角点检测方法, 准确率达到91.2%, 重投影误差的均方差约为0.1像素, 具有较高的准确性和精度。

针对图像合成结果易受颜色取样和权值选取影响等问题, 本文借鉴梯度域和线性alpha合成算法的优点, 提出了一种基于采样抠图和自适应颜色权值的图像合成算法。算法首先通过增加数据项约束和邻域限制对原始抠图方法得到的alpha matte值进行局部迭代修正, 根据得到的alpha matte值对合成区域进行划分, 不同的合成区域采用不同的合成策略, 边缘区域采用梯度域合成方法对边界进行无缝对接和颜色保真, 同时利用均值插值重建方程求解, 降低求解复杂度;内部区域通过亮度对比系数计算自适应颜色权值, 并用其进行内部区域颜色再平衡, 保证源图像和目标图像的完美融合。仿真实验表明, 该算法与其他合成算法相比, 在无缝边界的同时, 颜色保证处理更为有效。

针对粒子群算法优化神经网络进行语音转换时容易产生收敛速度慢、早熟的问题,本文采用一种新的量子粒子群算法优化广义回归神经网络的语音转换模型。该量子粒子群通过改变量子比特相位进而改变位置矢量, 并利用量子非门进行变异操作。因此首先利用量子粒子群对网络进行优化得到最佳的光滑因子参数, 从而建立频谱映射规则。接着, 利用频谱参数和基频参数的相关性, 对韵律特征基频也进行转换。然后, 联立转换后的频谱参数和基频参数, 利用STRAIGHT模型合成目标语音。最后, 采用主观和客观测评方式进行评价。实验结果表明, 与传统粒子群算法优化广义回归神经网络相比, 该方法转换后的语音自然度和相似度得到提升, 谱失真率下降2.1%。本文方法具有比径向基神经网络、广义回归神经网络、粒子群算法优化广义回归神经网络更好的语音转换性能。