激光诱导红外辐射线检测技术的理论与应用研究

利用黑体辐射理论和光声光热理论研究了：（1）激光诱导红外辐射线频谱信号的理论模型和数值模拟以及与实测信号的验证性比对；（2）红外辐射线频谱信号依层状样品夹层的不同位置及光学性质的演化规律，将其结果用于材料夹层或缺陷的定位；（3）利用红外辐射线频谱信号实现不均匀材料光学参数分布重构．结果表明：所建模型能够可靠地模拟红外频谱信号，并利用模拟信号训练神经网络有效地实施参数预测．     

硒化镉晶体光参量振荡器件制备参数研究

研究了红外非线性光学晶体硒化镉的光参量振荡器光学参数．根据非线性光学原理和折射率色散关系,报道了CdSe晶体在不同泵浦光波长（1．833、2．87和2．1646μm）下CASe光参量振荡器的角度调谐曲线,由此确定出信号光、闲频光以及相位匹配角的变化范围;并对CdSe晶体的走离角,有效长度以及相位匹配允许角等参数进行研究．以上研究结果,对CdSe光参量振荡（OPO）器件制备加工精度提供了重要的技术参数．     

PbTe薄膜磁控溅射生长及其微结构研究

利用磁控溅射法在BaF2（111）单晶衬底上生长了PhTe薄膜,通过原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外透射谱（FTIR）表征了溅射PbTe/BaF2（111）薄膜的微结构和光学特性．测量结果显示：溅射生长的PbTe／BaF2（111）薄膜表面由规则金字塔形岛和三角形坑组成的纳米颗粒构成,且薄膜沿〈111〉取向择优生长,其晶粒大小与表面纳米颗粒大小接近．室温下傅里叶红外透射谱及其理论模拟表明溅射生长的PbTe薄膜光学吸收带隙（Eg=0．351eV）出现蓝移,与PbTe纳米晶粒的尺寸效应有关．     

光纤通信系统中的色散补偿研究

光纤色散特性是光纤通信系统的决定性因素.利用光学傅立叶变换(OFT)和变换受限(TL)脉冲可以实现色散的补偿,该色散补偿方案以傅立叶变换受限脉冲信号传输时的无畸变频谱为基础,在输出端利用光学傅立叶变换把这个无畸变的频谱转化成时域中的波形,这个波形和初始脉冲信号的波形在时域上是无失真变化的.然后用这个方案对三阶色散的补偿进行了分析研究,数值模拟结果和理论结果相符.     

基于4f光学系统的透镜FT、IFT变换光学频谱特征分析实验

分析了基于4F光学系统的透镜FT、IFT变换光学的数学表述,指出其参数所表征的物理意义;据此提出利用若干等焦距透镜建立变换光学频谱特征分析实验的构思,利用CCD件和计算机进行采样、分析,阐述d0试件几何孔径等因素对其变换光学频谱特征的影响．     

0.5—2.0eV红外光自动椭偏谱仪的研制与应用

本文介绍了一种新型的0.5～2.0eV红外光自动椭偏谱仪.采用Boxcar积分平均仪来对红外探测器输出的信号进行平均处理.大大提高了信噪比.仪器波长的变换、检偏器的步进旋转、信号的采集与处理均由微机控制.测量精度高,适用于研究材料的红外光学特性.文中给出了GaSb单晶材料红外范围光学参数的测量结果.     

红外可见双波长激光干涉仪

红外、可见双波长激光干涉仪是采用自行设计的可调双波长氦氖激光器作为光源．光路中所有光学元件均兼容红外（３．３９μｍ）和可见（０．０３μｍ）两个波长，可以在同一光路中测得薄膜样品在上述两个波长下的光学参数。这种激光干涉仪一次测量可确定薄膜的三个光学参数即折射率，吸收系数和厚度。文中论述了测量原理、实验装置和测量结果的实例。     

线性调频-巴克码雷达信号的分析与处理

介绍了一种新型的雷达信号,该雷达信号是一种采用脉内和脉间混合编码的脉冲压缩信号．通过理论推导和分析得出混合信号的频谱与子脉冲线性调频信号的频谱基本相同,这个结果与用计算机模拟所得结论一致;分析该混合信号的处理机理并且给出这种信号的一种处理方法．     

改进的MODIS海洋气溶胶本征信息反演算法的验证

介绍了改进的MODIS海洋气溶胶反演算法,并重点对该算法进行了验证,结果表明：（1）改进算法纠正了原算法对较大的气溶胶光学厚度的低估和对较小的气溶胶光学厚度的高估现象;其反演得到的气溶胶光学厚度与AERONET的气溶胶光学厚度的相关系数为0．87,高于原算法与AERONET间气溶胶光学厚度的相关系数（0．84）;且有62．1％的反演结果落在误差限内,高于原算法的60．5％。（2）改进算法纠正了原算法对较大的气溶胶尺度分布参数ηss0的低估和较小的气溶胶尺度分布参数卵。的高估现象;其反演得到的气溶胶尺度分布参数与AERONET的气溶胶尺度分布参数的相关系数为0．89,高于原算法与AERONET间气溶胶尺度分布参数的相关系数（0．8）。     

含相关色噪声和周期方波信号的双稳系统的随机共振

本文研究了含相关色噪声和周期方波信号的双稳态系统的随机共振（Stochastic Resonance, SR）. 在绝热极限条件下，本文利用统一色噪声逼近（Unified Colored-Noise Approximation, UCNA）法将原系统转化为相关高斯白噪声及周期方波信号驱动的新双稳系统，给出其Fokker-Planck方程，然后基于双态理论推导了系统的信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）的表达式．本文分析了势参数、噪声参数及信号参数对系统信噪比的影响，发现对所有参数随机共振均出现．本研究可望为实际应用提供一些理论基础．     

应用红外无线技术的动态数据互连

为了设计新型双通道互连器件，应用红外无线传输技术和光互连理论建立了一种动态互连模型，给出了动态光场和静态场在轴向距离d、角度偏差θ和离轴偏差L情况下的计算公式．依据动态互连模型设计了一种双通道互连器件，并测试了互连器件的传输速率．实验结果表明：利用动态互连模型设计的器件能够使传输信号通过旋转面，双通道互连器件最高数据传输速率可达到2．14Mb／s．     

基于ARM近红外地沟油检测

食品安全是当今社会一个重要问题,近年来地沟油问题已成为人们食品安全的一个重大隐患。本论文基于现代近红外光谱分析理论,根据油脂中不同成分在近红外光谱的光学吸收特性、各成分的特征吸收峰值,通过对废弃油脂光谱数据的采集、处理和对比,采用逐步回归分析理论,对采集的数据建立定标方程。通过建立标准样品模型,将采集的数据与样品模型进行比较,能够对不同废弃油脂进行有效的鉴别。     

Effects of 4DVAR with multifold observed data on the typhoon track forecast

Effects of 4-dimension variational data assimilation (4DVAR) with multifold observed data on the typhoon track forecast are studied, by using the MM5V3 model, the RTTOVS-5 model and their adjoint models. The data used for assimilation include large-scale background fields data,bogus data, cloud-derived wind data, satellite inverse data,and high resolution infrared radiation sounder data (HIRS).There are 5 typhoon cases are used to perform the numerical experiments and assimilation experiments. The numerical results show that with 4DVAR the initial fields can be greatly improved and the initial typhoon structure can be clearly described.     

相移光纤光栅传输谱的研究

相移光纤光栅可作为密集波分复用 (DWDM)系统中的解复用器 ,相移的大小、位置和相移点的多少对该解复用器的性能有重要影响。应用传输矩阵理论分析了相移光纤光栅的相移大小、相移位置不同和多点相移对光纤光栅传输谱的影响     

含有扭曲晶界相手性液晶AEMBB的合成

根据具有强扭曲的扭曲晶界相(TGB)理论,设计并合成了一种含有TGBC*相态的手性液晶单体(+)4-(2-丙烯酰氧基)乙氧基苯甲酰氧基-[4′-(2-甲基)丁氧基]联苯酯(AEMBB).通过红外光谱分析反应物的羧酸基和羟基峰的消失判断反应完成;通过核磁共振确定各氢原子位置以确定目标产物的实现;并通过偏光显微镜和DSC研究了目标产物的液晶性能和相转变类型.结合偏光显微镜和DSC证明单体AEMBB存在胆甾、扭曲晶界和手性近晶C等多种相态,为互变液晶.     

方解石晶体振动模式群论分析和红外光谱的DFT

分别运用因子群对称分析法和位置群对称分析法对方解石(CaCO3)晶体的振动模式进行了详细的理论分析,快速得到方解石晶体的具体振动模式,并明确指出了各振动模式的光谱特性,同时还比较了两种分析方法的适用性.对所建立的方解石晶体的超晶胞模型,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一原理方法进行了红外光谱的计算,得到27个光学振动模式的具体振动频率,各频率的光谱特性与群论的理论分析一致.与晶格动力学方法相比,该方法的计算结果更好地符合实验结果.     

用相干光场相位检测法确定生物组织模型的非均匀性

研究光在混浊介质或生物组织内传播的光场分布的变化,可以间接地获得介质的散射和吸收特性以及介质内部结构变化的有用信息。文章给出了一种描述光在均匀散射介质中传播的光场分布的理论和计算机仿真。在此基础上,通过结合组织近红外光谱学技术（ＮＩＲＳ）与现代激光技术,研究了一种用近红外光学相干相位阵列调制法探测生物组织非均匀性（肿瘤）的新方法。设计了组织光学特性模型,并进行了各种不同条件下实验。探索了生物组织中光场分布与组织特性之间的相互关系。实验表明,给出的检测如大脑和乳腺中存在小吸收体的方法是简单、可行和有效的。     

一种优化的二维视线映射模型

提出一种基于主动红外光源的优化二维视线映射模型.在头部静止情况下检测相关的视线特征参数,并进行瞳距补偿.利用非线性多项式建立从平面视线参数到视线落点的映射模型.最后采用支持向量机对不同头部位置造成的视线偏差进行补偿,使非线性映射函数扩展到任何头部位置,从而在头部运动情况下进行精确的视线估计.实验结果显示了文中方法的有效性.     

Cr3+离子在SrLaAlO4中电子顺磁共振参量的理论研究

电子顺磁共振谱(electron paramagnetic resonance,EPR)参量对杂质离子局域结构极为敏感,对EPR参量的理论研究可以用来确定材料的离子占位和缺陷结构等.从晶体场理论出发,用高阶微扰公式和晶体结构数据和重叠模型获得晶场参量,计算出Cr3+离子在八面体晶体SrLaAIO4中的的自旋哈密顿参量g因子和零场分裂参量D,计算中所用到的参量由该晶体的光谱和结构数据获得,计算结果和实验数据较为符合,并对计算结果进行了分析.     

胰岛素受体底物1和2的氨基酸网络特征研究

在胰岛素对脂质代谢的调控作用中,胰岛素受体底物2(IRS2)比胰岛素受体底物1(IRS1)发挥了更加重要的作用。为研究两者发挥作用的差异,分别选择IRS1、IRS2的4个结构数据,构建氨基酸相互作用网络,计算整体拓扑特征,分析网络的hub氨基酸差异,计算7种中心性特征。实验表明,IRS2氨基酸相互作用网络的平均度及聚类系数高于IRS1的1QQG、5U1M、6BNT;IRS2中的hub氨基酸ATP、LYS、ILE是IRS1所没有的;除子图中心性和特征向量中心性外,IRS2网络中节点的其他中心性特征均优于IRS1。结果表明,IRS2的氨基酸相互作用网络中,节点聚集程度较高,更容易形成模块,更容易到达其他节点,与其他节点发生通讯。可以推测:IRS2在胰岛素对肝脏的代谢调控中比IRS1发挥着更加重要的作用。