短波长、高光子能量的ArF 准分子激光在集成电路光刻、材料加工、激光医学等领域具有重要的应用。结合线宽压窄技术方案设计了193 nm ArF 准分子激光器复合腔结构，理论分析了复合腔结构能量提升的原理。针对准分子激光器的长腔特性，提出了实现其复合腔窄带激光模式锁定的解决方案，并进行了实验验证。与通常插入色散元件的单窄带腔相比，锁定后的准分子激光复合腔在输出线宽基本不变的情况下能量提高了4.02 倍，激光效率大幅提升，能量稳定性也大幅优化。

线性扫频激光源在高分辨率、高精度、大动态范围的激光测量和光纤传感领域有着广泛的应用。然而，扫频非线性及激光相位噪声限制了测量系统的分辨率、精度和动态范围。本文分析了分布反馈式(DFB)半导体激光扫频中的非线性及激光相位噪声产生的机制，提出基于预畸变和光锁相的激光扫频非线性校正和激光相位噪声抑制方法，实现了扫频范围为50 GHz，均方根频率误差小于263 kHz的激光扫频信号。实验测试表明该扫频激光源的线性度和相干性得到了有效增强。

针对纳秒量级调Q 宽频带光纤激光器，分别模拟了利用光栅角色散补偿(ASD)，棱镜ASD 以及晶体级联方法对倍频效率的影响。采用LBO 晶体Ⅰ类相位匹配，通过数值求解高斯光束三波耦合方程，得到了入射基频光线宽、聚焦光斑位置、聚焦光斑大小以及晶体长度对倍频转换效率的影响，并对晶体参数进行优化。计算结果显示：直接倍频时，对于5 nm 宽频带激光，倍频效率只有17%；采用光栅角色散补偿可以在大光谱范围内倍频效率达到70%以上；棱镜提供的补偿较小，但也能使倍频效率提高50%；三块晶体级联可以使倍频效率提高130%。

980 nm 波段的大功率半导体激光器作为抽运源有很重要的应用，但目前该类器件存在光束质量差和谱宽较宽的问题，影响其抽运效率和稳定性。为提高大功率半导体激光器的抽运效率，就要减小其光谱宽度，提升光束质量。而大功率基横模分布反馈激光器(DFB)通过在器件内部引入分布反馈光栅可以实现窄线宽激光的波长稳定输出，并通过优化脊型波导条件来实现基横模模式输出，提升光束质量。测试该器件的光电特性，1000 μm 腔长器件的阈值电流约为6 mA，斜率效率为0.71 W/A，最大稳定输出功率为130 mW。该激光器的波长随温度漂移系数为0.064 nm/K；对其远场发散角进行测量，得到快轴发散角为34°，慢轴发散角为6.3°。

采用在谐振腔内加入非线性介质的方法，制作了由谐振腔直接产生超连续谱输出的全光纤结构激光器。解决了传统超连续谱激光器光源需要高功率和多级放大结构的问题。利用声光调制器作为调Q 介质，在调制不稳定性效应的影响下使脉冲分裂，利用谐振腔直接输出的结构获得了平均功率为102 mW 的超连续谱输出，光谱范围为440~1700 nm，10 dB带宽为500 nm，光-光转换效率为5%。

报道了一种基于偏振锁相的自适应非线偏光-线偏光的产生方法。将激光器输出的非保偏光分成两束偏振态相互垂直的线偏光，基于偏振相干合成的原理，利用基于随机并行梯度下降算法的相位调制器将两个偏振态的光束的相位差锁相到mπ，合成输出的光束即为高消光比的线偏光。理论上，建立了该方法的数学模型，并分析了各种因素对输出消光比和转换效率的影响。实验上，利用空间结构的光路，搭建了相应的实验系统，实现了非线偏激光到线偏振光的自适应偏振转换，获得输出激光偏振度为93.5%，转换效率为88%的线偏振激光输出。

采用外加高压脉冲电场的方法制备了二维谢尔宾斯基分形超晶格结构铌酸锂(LiNbO3)非线性光子晶体，对晶体中的准相位匹配和切伦科夫辐射谐频等光学特性进行了实验和理论研究。理论推导出了晶体中的准相位匹配倍频与不同阶次的倒易矢量间的对应关系，与实验结果吻合。对于同一个倒易矢量，可以实现两种波长的准相位匹配倍频。同时，实现了近红外波段的共线和非共线三倍频输出。理论计算出不同波长下的切伦科夫辐射倍频和三倍频的辐射角，与实验测量结果相吻合。在特定波长下，切伦科夫辐射谐频光环的辐射角存在最小值。同一个波长下，切伦科夫辐射三倍频的辐射角总是大于倍频的辐射角。

采用连续点式锻压激光快速成形技术制备了TA15合金厚壁件，研究了不同退火温度对连续点式锻压激光快速成形TA15合金的显微组织以及室温拉伸力学性能的影响。分析了连续点式锻压塑性变形区大小及所制备TA15合金显微组织的形成机理，解释了退火过程中TA15合金层片组织转变为等轴组织的原因。实验结果表明，随着退火温度的升高，TA15合金退火组织等轴α晶粒体积分数越高，且晶粒尺寸越大，同时退火TA15合金强度降低、塑性升高。

为了提高材料表面的耐磨性和高温抗氧化性，在Q235钢表面激光熔覆制备了MoFeCrTiWSi_xAl_y(x=0或1且y=0 或1)高熵合金(HEA)涂层，采用X 射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和磨损试验机研究了Si、Al对涂层的组织、相结构、耐磨性及高温抗氧化性能的影响。结果表明,激光熔覆MoFeCrTiWSi_xAl_y高熵合金涂层的主体相均为BCC 相，Si、Al的添加均使BCC 相的晶格常数减小。当x=0，y=1时，涂层由单一的BCC 相组成，组织为细小的树枝晶，但耐磨性较低；当x=1且y=0或1时，涂层中出现少量的金属间化合物，提高了涂层的耐磨性。MoFeCrTiWSi_xAl_y系高熵合金涂层在800℃时的高温抗氧化性能较高，添加Si、Al可进一步提高涂层的高温抗氧化性。

利用选区激光熔化(SLM)增材制造技术成功制备了5CrNi4Mo 模具钢试件，研究了激光成形5CrNi4Mo 模具钢的相变过程及其机制，分析了激光线能量密度η(激光功率与扫描速度之比)对SLM 成形件致密度、显微组织和力学性能的影响规律。研究表明：过高的η(387.5 J/m)引起球化效应，使得成形件内部含有残留孔隙，成形致密度降低；过低的η(155.0 J/m)导致熔体润湿性较低，成形致密度较差。将η优化为258.3 J/m 时，成形试件加工缺陷减少，成形致密度提升到98.12%。激光加工的快速冷却作用易导致马氏体相变；原始粉末中的Mn、Ni、Cr等合金元素可以增加过冷奥氏体的稳定性，降低马氏体临界冷却速度，从而确保了马氏体转变的顺利进行；随着η的降低，马氏体组织发生明显的细化。当η=193.8 J/m，成形试件具有较高的显微硬度(689.5 HV0.2)、较低的摩擦系数(0.44)和磨损率[2.3×10^-5 mm³/(N?m)]。

为解决商用选区激光熔化设备制作散热器生产效率低的问题并使之保持良好的散热特性与机械性能，采用纯Ni粉末进行不同层厚选区激光熔化成形获得了高效制作、性能良好的样品。从致密度、金相显微组织、热特性、机械性能等方面展开研究，一定范围内增加层厚能够提高成形效率并且保证成形样品的热特性与机械性能。超过激光可烧结的层厚阈值时，烧结轨迹为球化线。在可烧结层厚范围内，改变工艺参数能使成形体均接近完全致密。层厚由20 μm 增加至40 μm，初始枝晶间距由305 nm 增至639 nm。热导率由20 μm 时的99.28 W/ K·m 降低至40 μm 成形时的92.48 W/ K·m。25 ℃~100 ℃时，40 μm 层厚成形体热膨胀系数由11.02×10^-6 m/(m·℃)升至12.9×10^-6 m/(m·℃)，低于对应温度区间内20 μm层厚成形体热膨胀系数由11.42×10^-6 m/(m·℃)升至13.4×10^-6 m/(m·℃)。20 μm 层厚与40 μm层厚成形试样的拉伸强度均远高于国标锻压件。应用选区激光熔化技术成形散热器，采用40 μm层厚成形的生产效率比20 μm 层厚成形提高34.6%。

针对激光驱动惯性约束聚变(LICF)装置中靶室常用的几种铝合金和不锈钢材料，采用波长为1064 nm、脉宽为8 ns 的基频激光进行烧蚀实验，研究了不同激光能量密度下其质量损失同辐照激光脉冲数的关系，测试了烧蚀深度随激光能量密度增长的关系。研究表明，铝合金在激光能量密度大于1.0 J/cm²时有明显烧蚀，激光通量为1.2~5.2 J/cm²时，质量烧蚀速率增长缓慢，平均质量烧蚀速率为2.31±0.89 μg/cm²/shot。铝合金的烧蚀深度随激光能量密度增加而增加，不锈钢的烧蚀深度先增加而后呈下降趋势；铝合金的烧蚀深度明显高于不锈钢的烧蚀深度。基于材料对激光的吸收率明显的不同，分析了其烧蚀机理。该研究对LICF 靶室材料的选取及金属的激光打孔、切割等加工有一定的参考意义。

采用双侧同步填丝激光焊接的方法获得Ti-6Al-4V 合金T 型接头，研究激光焊接参数对焊接缺陷如未熔合、气孔等的影响。试验结果表明：未熔合缺陷的产生由激光功率、焊接速度、激光入射角度及入射位置等参数所决定，足够大的焊接热输入(较高的激光功率，较小的焊接速度)，较小的激光入射角度以及较高的激光辐照位置可以避免出现未熔合缺陷。激光功率一定时，出现未熔合缺陷的焊缝在焊接过程中，熔池上方等离子体/金属蒸气喷发量多于无此类缺陷的焊缝。不同焊接参数下T 型接头焊缝中的气孔缺陷具有典型的小孔型气孔特征，激光功率一定的情况下，较高的焊接速度有利于减少此类气孔。

为获得高精度、高致密度W-Cu复合材料零部件，试验选用了两种不同形状、粒度的W 粉与同种Cu粉按照不同质量比混合进行选区激光熔化(SLM)。研究了试样的尺寸精度、表面形貌与显微组织。采用D₅₀=5 μm、形状不规则W 粉的W-Cu混合粉末，铺粉过程不均匀，烧结中飞溅严重，随着W 的质量分数从60%增加至75%，成形试样高度方向收缩量从70 μm增加至220 μm，长度、宽度方向膨胀量分别从50 μm增长至150 μm、从70 μm增长至150 μm，成形试样表面从较多黏着物演变为球化明显，金相中存在气孔，W相发生团聚。采用D₅₀=20 μm、形状规则W粉的W-Cu混合粉末，铺粉过程均匀，烧结中无明显飞溅，随着W 的质量分数从60%增加至75%，成形试样高度方向收缩量从20 μm 增加至60 μm，宽度、长度方向膨胀量从20 μm 增长至50 μm，成形试样表面从平整向熔道断续发展，W 相发生颗粒重排。₅₀=20 μm、形状规则的W 粉更适宜选区激光熔化制作W-Cu复合材料。

为研究激光喷丸镍基合金残余应力的高温松弛行为，首先对IN718 合金进行单次激光喷丸强化，随后，对喷丸后试样进行高温保持，对比分析了不同保温温度和不同保温时间下残余应力值、半峰宽值(FWHM)变化及晶粒演变特征。结果表明，激光喷丸后，喷丸区域呈残余压应力状态，FWHM 值升高，近表层材料晶粒明显细化；高温保持过程中试样的残余应力松弛量与保温温度和保温时间呈正相关。应力松弛速率在保温初期较大，随后逐渐减小。保温温度为800 ℃，保温时间为300 min 时，残余应力松弛量最大，松弛幅度达82.14%。保温温度一定时，材料表面FWHM 值下降幅度随保温时间的增大而增大，600 ℃保温温度下，FWHM 值变化不明显。600 ℃保温300 min 后材料的晶粒尺寸仍较小，晶粒细化效应仍然显著，而800 ℃保温下晶粒长大迅速，保温300 min后材料的晶粒细化效应基本消失。

利用光声技术对血糖浓度无损检测进行了初探，搭建了一套可调谐脉冲激光器激发、聚焦超声探测的光声无损血糖检测系统，采用前向探测模式、前置预放大、GPIB-USB 总线传输和LabVIEW 软件开发平台，实现了葡萄糖水溶液的光声信号实时采集。实验得到了质量浓度为0~300 mg/dL 的葡萄糖水溶液的实时光声信号，并在1300~2300 nm 近红外波段内对不同浓度的葡萄糖溶液进行波长间隔10 nm 的连续扫描激发，得到不同浓度在不同激发波长下的光声峰峰值。利用差分和一阶导数谱方式得到葡萄糖特征吸收波长，对优选的多个特征波长利用最小二乘拟合算法建立了浓度和光声峰峰值数学校正模型，并对多个特征波长下建立的校正模型进行浓度反演对比，以预测均方根误差最小为标准，筛选出两个浓度预测结果相对较好的特征波长。

声学分辨率光声显微镜探测深度可达厘米量级，已有声学分辨率光声显微镜照明方式的主流设计方案在明场、暗场照明方式切换，光能利用率等方面仍存在不足，在一定程度上限制了声学分辨率光声显微镜系统的应用范围。提出了一种能够提高光能利用率，可实现明场、暗场照明切换并增大调节范围的声学分辨率光声显微镜系统设计，利用凸透镜对光束的会聚功能，对发散环形光束产生一定程度的聚焦，减小环形光束的环带尺寸。蒙特卡罗模拟结果显示，最终入射在组织表面的光斑直径得到有效减小，组织中超声换能器有效探测区域的光能流量分布最多可增强6倍，因此光声信号强度也相应地得到线性增强；与此同时，凸透镜的加入还增加了系统光聚焦深度的调节范围，在超声换能器聚焦深度不变的情况下，调节系统的光聚焦深度，有助于在不同样品中获得最佳的光声信号强度。

光学相干层析(OCT)是一种高分辨率、高灵敏度、无损伤的断层深度探测方法。搭建了一台手持式谱域光学相干层析(SDOCT)系统，对人体牙齿组织进行成像。介绍了手持式OCT探头设计。该手持式探头利用扫描振镜进行横向扫描，结构简单且十分紧凑，可以稳定地检测活体组织。利用该系统分别对离体牙齿和活体牙齿进行成像。通过实验结果可以清晰地看到活体牙齿的牙釉质、牙本质和釉质本质界面等组织，实现了高分辨率的断层成像。

采用掺杂粉末直拉棒工艺制备了一种小芯径的掺镱光子晶体光纤。以此光纤为增益介质，抽运波长为976 nm，实现了波长为1045 nm 激光连续输出。并研究了抽运功率与光纤长度对激光性能的影响。受限于光纤的小芯径尺寸，该光纤激光器系统激光输出功率最大仅为0.42 W，激光斜率效率仅为33%。实验结果表明，利用掺杂石英粉末直拉棒工艺制备的掺镱光子晶体光纤有望应用于高功率光纤激光器的研制。

提出了一种将遗传算法(GA)和量子粒子群(QPSO)算法相结合的新优化算法，该算法通过运用GA 中的交叉和变异算子操作来优化QPSO 算法，提高QPSO 的全局搜索能力，克服其易陷入局部极值的缺点。将其应用到Pseudo-Voigt型布里渊散射谱特征提取，对不同权重比、不同线宽和不同信噪比下的布里渊散射谱进行了参数估计和分析，通过采集不同温度时的布里渊散射谱实验数据，利用GA-QPSO 算法对实验数据进行处理。实验结果表明，利用GA-QPSO 算法可以提高布里渊散射谱的频移提取精度，当温度为25 ℃时，频移拟合误差最大为2.18 MHz，且随着温度的升高，平均拟合误差逐渐减小，在80 ℃时的频移拟合误差最大为0.065 MHz。因此，将该算法用于布里渊散射温度和应变传感系统，在提高空间分辨率、检测精度等方面具有很好的应用前景。

在单光子探测峰值扫描测量法的基础上，设计了峰值时延跟踪系统。通过扫描前一次峰值位置附近的时间范围，统计比较出各测量点计数率的最大值，实时获得新的峰值位置，从而实现了温度剧烈变化环境下125km光纤链路上的峰值实时跟踪实验。针对扫描步长大带来的精度受限问题，在峰值判定时引入多项式拟合方法，提高了系统的准确度。通过设计单双程实时测量比对实验，证明了通过峰值时延跟踪系统测得的光脉冲传输时间的准确度优于雪崩光电二极管直接测量法所得结果。

提出了一种用于智能服装中脉搏检测的光纤布拉格光栅(FBG)波长解调方法。基于光子晶体光纤(PCF)制作了一种基于模间干涉的在线马赫-曾德尔干涉仪(In-line MZI)，将其作为边沿滤波器应用到FBG 波长解调系统中，其温度灵敏度不超过3.5 pm/℃(25 ℃~60 ℃范围内)。实验结果表明，本解调系统能够实现2 nm 范围内的线性解调，波长灵敏度为0.055 nm^-1，波长分辨率可达2.2 pm，对FBG 脉搏信号的解调结果与SM130波长解调仪的解调结果相一致。

液晶空间光调制器(LCSLM)可用于光束偏转，针对一维衍射解析理论分析液晶光束偏转时仅能考虑衍射效率的问题，严格分析二维标量衍射数值方法的采样要求和算法实现，对液晶器件的相位调制级数和非线性进行建模，计算圆形光斑经过液晶器件和聚焦透镜后的光斑空间分布。仿真分析各种条件下液晶器件的衍射效率和偏转精度，得出不同偏转角度时相位调制级数与偏转精度和衍射效率的关系，为液晶器件的选择提供了依据。利用BNS256×256向列液晶构建光束偏转实验，同时也根据实验参数仿真分析不同偏转角度对应的偏转精度和衍射效率，实验结果与仿真基本吻合，表明二维标量衍射分析可用于液晶偏转器件的工程性能评估。

分束角度是衍射型激光分束器件重要性能指标之一。目前对大角度衍射分束元件的研究局限于Dammann光栅，Dammann光栅依靠周期内相位突变点对入射光波进行调制，其分束均匀性对突变点精度非常敏感，现有加工技术无法满足设计精度的要求。针对这一问题，提出利用亚波长多台阶结构来实现大角度的激光分束，给出了一个1×16，入射光波长1.55 μm，衍射角29°的16台阶亚波长分束光栅设计实例。设计时利用标量理论获得一个多台阶结构作为初值，经严格耦合波理论结合遗传算法进行矢量优化后衍射效率达到89%，均匀性误差为4.53%。结果表明，亚波长多台阶结构能够实现大角度、高衍射效率以及高均匀性的激光分束。

短波通截止滤光片(SWPF)能够对公共电视天线(CATV)传输系统中的不同信号进行抑制和区分，是光纤CATV传输系统中的重要组成器件。为了降低传输噪声，改善信号传输质量，针对传输系统中截止滤光片的参数要求，选择适合的薄膜材料。通过建立膜系结构的等效层模型，对其求导模拟测试结果，并对膜料光控tooling值及对特定敏感度较高膜层的膜厚进行调整，解决了实际镀膜过程中的膜层失配问题，制备了采用较少膜层的短波通截止滤光片，在1110~1360nm波段反射率小于1%，在1490nm±20nm波段透射率小于0.08%，在1550nm±20nm波段透射率小于0.05%。该滤光片可以满足CATV传输系统环境使用要求。

为了实现对物体的三维形貌绝对测量，避免相位解包裹处理，研究实现了一种基于激光散斑场纵向相关性质的三维形貌绝对测量技术。实验研究了激光散斑场纵向相关性质，利用CCD 相机拍摄不同纵向深度的散斑图，通过相关运算获得散斑图的纵向深度与横向偏移之间的线性关系。利用这一线性关系，实现了对处于激光散斑场中的物体表面到参考面之间高度的绝对测量，三维形貌重建无需相位解包裹处理，并且由于激光散斑场是激光照射毛玻璃形成的，避免了投影数字散斑技术中的透镜投影系统，技术装置简单，操作方便。该技术有望在实践中获得应用。

光学相干断层成像(OCT)是基于低相干光干涉仪，可对物体进行断层成像的技术。OCT 系统的无损检测和图像高速采集特征使其适于对历史文物进行成像检测，并提供文物表面下的结构信息。对OCT 技术原理进行了阐述，并采用OCT 系统对来自北宋的定窑瓷器进行无损检测及断层图像的采集。通过定窑瓷器的OCT 断层图像，可观察到定窑瓷器表层釉质和胎体层，层状结构以及不同结构的界面也清晰可见。通过对OCT 断层图像的分析，可获知瓷器表面的施釉情况及釉层特点，釉层和胎体的风化特征及其中气泡及晶体颗粒的分布、OCT 图像对瓷器的穿透深度等信息。同时可分析釉层和胎体表面工艺以及二次修补的信息。

提出了一种测量惯性约束核聚变(ICF)激光驱动器靶点处多路光束时间同步的方法。首先测量参考光路脉冲到达靶点与到达基准点之间的时间间隔，然后测量待测光路脉冲到达靶点与参考光路脉冲到达基准点之间的时间间隔，计算得出待测光路脉冲与参考光路脉冲到达同一靶点的同步时间差。分析结果表明多束激光束间时间同步测量精度小于25.2 ps，测试技术和方法具有简单高效的特点，已成功应用于ICF激光驱动器多路强激光时间同步精密诊断。

提出了一种新型的傅里叶变换彩色编码彩虹合成全息图的自动化制作方法。根据数字合成全息原理和角度分区假颜色编码技术，三维模型经过图像处理得到拍摄图像并由空间光调制器显示。利用傅里叶变换全息光路和大数值孔径的物镜，在谱面上形成点元。借助计算机设定程序和运动控制系统，自动逐点干涉打印，实现大幅面大视角的彩色编码彩虹全息图的制作。

针对全息体视图成像分辨率较低的问题，提出了用波前平面提高成像分辨率的方法。定量分析了空间采样、角采样和衍射效应对全息体视图成像极限分辨率的影响；以人眼在距离全息图600 mm 处观察的极限分辨能力为标准，给出了全息体视图的成像极限分辨率与三维场景深度及全息单元(Hogel)尺寸之间的关系；得出了在波长取632.8 nm 时，全息体视图能够高分辨率再现的三维场景的极限深度为12.80 mm，最佳Hogel尺寸为90 μm，并且依据极限深度设置了波前平面。选择2个三维场景进行了验证实验：数字模拟再现了结构较为复杂的坦克模型，可以准确表现出模型的各个深度上的精细结构；用基于空间光调制器的全息三维显示系统对茶壶模型进行了光学再现，再现图像很好地提供了深度和光泽等三维感知因素。

针对点目标提出了基于变形镜(DM)本征模式的无波前传感器自适应光学校正方法并进行了仿真和实验研究。由DM 的影响函数矩阵推导出一组符合导数正交关系的DM 本征模式代替传统的Lukosz模式。基于远场光斑的均方半径建立评价函数，利用DM 本征模式系数与评价函数之间的关系求解出各阶模式所需的校正量。通过仿真比较了上述两种模式的校正精度，分析了模式偏置系数对校正精度的影响，给出了算法对不同大小像差的闭环校正结果。基于37单元DM 搭建了实验系统，实验结果表明算法可以有效校正低阶像差，且采用DM 本征模式的校正精度优于Lukosz模式。

光束漂移是激光在大气湍流中传输时的一个重要效应。基于海上大气折射率起伏功率谱模型，推导得出了该环境大气湍流中水平路径光束漂移的理论表达式；为了分析所建立模型的适用性，利用CCD 成像技术，在烟台地区近海面环境下开展了多次激光传输实验，分别采集到了不同时间段和不同距离的准直高斯光束漂移实测数据，在弱起伏条件下，将理论预测值与实际测量值进行比较，分析结果表明：两者之间的相对误差值全部低于16%，说明所建立的海上环境光束漂移理论模型能够与实测值较好地吻合。所得到的研究结果将为研究海上环境下光束漂移问题提供更加准确的理论模型。

基于海岸带测绘成像雷达(CZMIL)圆扫描式机载激光测深系统的内部结构，推导了激光光线在棱镜、大气、海水中的方向矢量，并针对激光、扫描仪、光学棱镜之间的安置误差纠正激光方向向量，结合全球定位系统和惯性导航系统提供的位置姿态数据，推导出成图坐标系中的激光脚点定位模型。从直线与平面交会的数学原理出发，模拟激光光线与海面的交会过程，继而根据折射原理解算激光光线在水中的方向矢量，最终根据激光光线与水中的直线方程和海底面数学方程模拟激光脚点的位置。探讨了存在视准轴偏角时飞机姿态和航高发生较大变化对点云分布的影响，对圆扫描式机载激光测深系统误差的检校及点云位置的纠正有着实际的意义。

制备壳厚为2~3nm，核尺寸为15、25、50nm的Au@SiO₂纳米粒子代替Au纳米粒子，用来研究电磁场耦合强度与粒子尺寸和间距之间的关系。实验结果表明处在硅衬底上核尺寸为50nm的Au@SiO₂纳米粒子增强效果更佳。为了进一步提高Au@SiO₂纳米粒子的拉曼活性，将核尺寸为50nm的Au@SiO₂纳米粒子置于光滑的金表面，结果表明罗丹明6G的信号获得了更大的增强。利用时域有限差分法分别计算了不同粒径、间距和处在不同基底材料上的Au纳米粒子二聚体的表面增强拉曼散射(SERS)活性，结果表明粒子尺寸越大，间距越小，处在金衬底上的Au纳米粒子二聚体电磁场耦合强度越高，这与实验结果完全相符。另外，粒子间的耦合方式从粒子间隙转移到粒子与衬底之间，克服了粒子间距不可控的问题。这为获得灵敏度和稳定性更高的拉曼活性基底提供了新的思路。

由于飞机共形窗口形状非对称且常常相对于其后成像系统倾斜，使得结构最为简单的旋转对称固定校正器无法应用于飞机共形窗口的像差校正。为了最大程度简化飞机共形校正系统结构，提出了飞机共形窗口像差的二级静态校正，使得固定校正器能够应用于飞机共形窗口的像差校正。第一级静态校正，即通过某种静态校正手段首先校正共形窗口在0°沿轴瞬时扫描视场引入的非对称像差，为固定校正器的使用提供条件；从理论上证明了通过对飞机共形窗口内表面进行消像差设计，可以作为一种校正手段实现第一级静态校正。第二级静态校正，即使用固定校正器校正共形窗口引入的随扫描视场变化而变化的动态像差。阐明了飞机共形窗口像差的二级静态校正原理；基于该校正原理，给出了一个设计实例。

运用信息熵压缩理论研究了原子-腔光力学系统中两能级原子的信息熵压缩，讨论了原子相干角、腔场与机械模之间的耦合系数和原子两能级相对位相对原子熵压缩的影响。结果表明通过选择适当的原子相干角、腔场与机械模之间的耦合系数以及原子两能级间的相对位相，可以分别控制原子信息熵压缩的压缩幅度、压缩频率和压缩方向；并且通过调节原子相干角可以制备原子最佳熵压缩态，理论上提供了一种调控原子-腔光力学系统中原子熵压缩的方式。