中高层大气风场与人类生存环境以及航空航天活动关系极为密切，而瑞利散射激光测风雷达在中高层大气风场探测方面具有明显优势。为评估基于双边缘技术的瑞利散射多普勒激光测风雷达探测性能，考虑到激光雷达探测高度范围大，通过对同步观测的激光雷达结果、无线电探空结果和ERA5再分析数据分高度进行比对，统计得到了激光雷达的测量性能。结果表明：在10~31.5 km高度内，无线电探空与再分析数据整体一致性较好，风速偏差在2 m/s以内，风向偏差在5°以内，可作为比对标准评估激光雷达探测性能；激光雷达与无线电探空相比，在11.5~32 km高度范围内，风速偏差小于3 m/s，风向偏差小于10°，风向的随机偏差在20 km高度以上迅速增大；激光雷达与再分析数据相比，在11.5~32 km高度内，整体一致性较好，风速偏差小于3 m/s，在32~38 km高度内，风速偏差小于10 m/s，风向偏差总体在10°以内，二者在45 km高度以下整体趋势一致，45 km高度以上，风速偏差大于25 m/s。

针对卫星天线在轨展开后的形变自主测量需求，提出了一种相机、激光测距仪融合的卫星面板形变高精度测量方法。首先，建立了相机与扫描式激光测距仪融合测量的数学模型，由一台相机、一个二维转台和一个激光测距仪组成。其次，提出一种基于BSLO-d（Blood-Sucking Leech Optimizer-distance）仿生优化的激光测距仪高精度指向方法，利用BSLO优化算法对旋转角度进行全局寻优，实现激光光轴指向的初步自主瞄准。最终，设计一种相机与扫描式激光测距融合的三维坐标解算方法，利用测距信息和像面坐标信息，以及相机外参数、标定得到的激光出射点和激光光轴方向向量，解算目标点的三维坐标。通过实测实验可知，指向方法中水平转角和竖直转角的均方根误差（RMSE）分别为0.435 mrad和0.787 mrad，三维坐标测量误差分别为0.948 mm、0.268 mm和0.127 mm。文中所提出的BSLO-d指向角度解算模型和融合测量模型，实现通过非正交二维转台带动激光测距仪进行视觉引导自主瞄准，并通过测距信息和像面坐标解算目标点的三维坐标。在指向角度解算和三维坐标测量方面速度较快具有较高的精度，且系统结构紧凑、易于搭建和标定。因此，该方法为卫星天线在轨高精度型面测量提供了一种新的解决方案。

在生物成像中，更大的视场和更高的数值孔径有利于观察样本，但二者与工作距离之间常存在权衡。笔者团队面向大视场、高数值孔径的共聚焦显微成像需求，设计了一款具备12 mm视场、0.5数值孔径和12 mm工作距离的显微物镜，实现了参数维度的提升。设计方法上引入模组化系统设计思路，先构建包含关键模组的初始结构，再通过模组组合与优化逐步逼近目标，既提高了设计效率，又降低了对经验的依赖。针对大视场条件下畸变不可忽视的问题，结合反远距光路畸变校正策略，实现了有效的像差控制。结果表明，该物镜在可见光波段各视场成像质量均达到衍射极限；公差分析验证了其可制造性。该研究为复杂显微物镜的系统化设计提供了参考，并对提升生物成像的成像速度与质量具有意义。

提出了一种基于四模光纤(FMF)和保偏光纤(PMF)的折射率、温度双参量传感器。该传感器由保偏光纤内两个马赫-曾德尔干涉腔正交级联，利用两个干涉腔自由光谱范围相近产生游标效应，显著提高折射率和温度灵敏度。单臂结构保证了参考腔和传感腔处于相同的环境中，能够消除环境因素对测量结果的干扰，提高测量的准确性和可靠性。实验结果表明，在1.3350~1.3710的折射率范围内，折射率灵敏度为691.194 nm/RIU，线性度为0.995；在30~90 ℃的温度范围内，温度灵敏度为−829 pm/℃，线性度为0.997。该传感器仅有17.54 cm，具有结构紧凑、制作简单、高灵敏度和低成本等特点，在环境监测和食品安全等方面具有重要应用。

接触式在位检测技术是一种能有效提高光学元件加工精度与生产效率的关键技术，其测量精度受测头预行程误差制约。基于接触式测量原理提出了一种光学元件在位检测框架，并将其集成到制造工艺线上。分析了测头误差的产生原理并阐明了标定策略，同时针对测头综合预行程误差的空间分布行为及标定点数目的小样本特性，提出了一种基于GPR-CNN-Attention-BiLSTM-Boosting算法的测头综合预行程误差模型。实验结果表明，所提模型能准确捕捉到测头综合预行程误差的时空分布特性，建模效果优于LSTM、BiLSTM、CNN、CNN-Attention-BiLSTM等算法，建模精度RMSE可达0.0022 mm。对R200 mm的凹球面进行在位检测后发现，误差校正后测量精度与三坐标检测结果的偏差小于2.1 μm，满足光学元件铣磨阶段的面形检测精度需求。研究结果用于光学元件铣磨加工阶段可有效提高生产效率，具有重要的借鉴意义与工程实用价值。

非视域（Non-Line-of-Sight, NLOS）成像是经过中介面对障碍物后的目标计算成像的技术。与传统的成像技术不同，NLOS成像技术不仅突破了物理视线的限制，而且能在复杂的环境中依赖光线散射获取目标的信息。然而光线经过多次反射和散射后，会导致信号强度大幅度衰减，且经中介面反射后接收到的信号质量往往受到噪声的影响。因此，如何有效提升目标重建精度和减少噪声影响成为NLOS成像技术中的关键问题。文中基于深度学习技术，提出了一种改进CNN-Transformer神经网络，此网络通过轻量级交叉注意力机制构建双向桥接架构，将CNN与Transformer并联形成反馈循环。该设计兼具CNN（MobileNet）网络和Transformer的优点，既能利用CNN（MobileNet）提取局部特征，又能发挥Transformer 在全局交互建模上的优势，使局部和全局特征在网络中进行深度交互，生成丰富的深层局部和全局特征。实验结果表明，相较于学习特征嵌入网络（LFE），模拟数据集在该网络上训练得到的平均均方根误差降低了22%；相较于其他方法，该网络在真实数据集上的重建结果表现出较强的细节还原和噪声抑制能力，且在处理未见数据集时展现了卓越的泛化能力，具有鲁棒性强、可靠性高的优点，可为复杂的成像场景提供新的技术思路和研究路径。

敏化型有机发光二极管(OLED)是实现兼具高色纯度和高效率荧光OLED的重要途经。目前，敏化型深红光荧光器件仍面临敏化效率低、效率滚降大等问题。文中提出了一种基于热激活延迟荧光(TADF)和磷光的多通道协同敏化策略，分别采用TADF分子4CzIPN和磷光分子PO-01-TB作为敏化剂，传统荧光分子DBP作为终态发光分子，设计制备了具有多重能量转移机制的红光OLED。TADF分子作为载流子复合和激子转化通道，可以有效通过反向系间窜跃将三重态激子转换到单重态激子上，并通过长程Förster能量转移实现荧光敏化；短激子寿命的磷光分子可以在高亮度条件下将TADF分子上积聚的三重态激子通过Dexter能量转移快速转移到磷光分子PO-01-TB上，从而降低了器件效率滚降。通过TADF和磷光分子的协同调控，器件实现了20.97%的外量子效率(EQE)，与单TADF敏化器件相比，EQE提高了25%。在1000 cd·m−2的亮度下，效率滚降从单TADF敏化器件的44.88%降低到了多通道敏化器件的37.91%。这些研究结果表明，多重能量转移策略能有效提高器件效率并缓解效率滚降，为高性能红光荧光OLED提供了一种有效方案。

通过FDTD仿真模拟计算,文中系统地研究了电流阻挡作用对GaN基蓝光激光器增益分布和光学性能的影响,发现回音壁激光模式主要在靠近微盘边缘1.5个波长范围谐振,因此,如果电流阻挡层面积太小,无法最大化减小激光器电流阈值;如果面积太大,回音壁激光模式与无增益区存在耦合效应,从而减少激光功率。另外,随着无增益区域向微盘边缘发生偏移,各个激光模式输出的峰值功率均下降,其中二阶模式峰值功率比一阶模式下降得更加显著,这主要是由于二阶模式分布范围更接近微盘中心区域。同时,进一步发现如果在微盘激光器的仿真模型中引入侧壁缺陷,则将导致边缘无法形成增益区,相比于二阶模式而言,一阶模式的发光功率随侧壁缺陷区域增加而下降的幅度更为显著,这主要是由于一阶模式分布范围更接近微盘边缘。

随着大面阵、长线列、双/多色、数字化红外探测器技术的不断发展，杜瓦的尺寸和结构复杂程度逐步增加。计算辐射漏热时，传统的方法一般将杜瓦简化为同轴圆筒模型，导致计算误差较大。为提高杜瓦辐射漏热的计算精度，对主要的角系数计算方法进行分析，基于蒙特卡洛原理，采用3D Studio Max（3ds Max）建模，提取模型信息编写程序，得到了一种适用性较强的杜瓦结构通用角系数计算程序。为了检验计算程序的正确性，计算了三种典型模型的角系数和相对误差，计算结果表明随着能束数量的增加，相对误差可控制在1%~−1%之间。最后，计算了某型杜瓦的角系数并给出了其中的12个，对于紧凑结构的杜瓦，蒙特卡洛法是一种高效的计算方法，当能束数量达到万条的量级就可以得到有统计意义的结果。