摘要:通过MBE外延系统生长了1.3 μm的GaAs基InAs量子点激光器.为了获得更好的器件性能，InAs量子点的最优生长温度被标定为520 ℃，并且在有源区中引入Be掺杂.制备了脊宽100 μm，腔长2 mm的激光器单管器件，在未镀膜的情况下，达到了峰值功率1.008 W的室温连续工作，阈值电流密度为110 A/cm^-2，在80℃下仍然可以实现连续工作，在50 ℃以下范围内，特征温度达到405 K.

摘要:基于第一性原理计算，研究了实验中常用的金属（Ni、Ru和Au）等三种原子对GaN（0001）表面光学性质的调控。结果表明，电子从吸附原子中转移到GaN（0001）表面，Ni和Ru的吸附降低了GaN（0001）表面的功函数。在GaN（0001）表面的带隙中引入了杂质能级，使载流子跃迁的势垒高度降低，进而调节其光学性 。可以看到在低光子能量区所有光学曲线的主峰红移，而在高光子能量区所有光学曲线都出现收缩现象，所有光学曲线上特征峰的数量和位置都发生了明显的变化。此外，吸附金属原子后，GaN（0001）表面对可见光甚至红外光的吸收增强了，适用于较长波光的探测。

摘要:在YSZ（100）衬底上，采用脉冲激光沉积法在500℃至700℃的不同沉积温度下生长出尖晶石结构的Mn_1.56Co_0.96Ni_0.48O₄（MCNO）薄膜.由于沉积温度是制备高质量薄膜的重要因素，本文研究了MCNO薄膜结构、电学和磁学性能随沉积温度的变化.通过对X射线衍射图和原子力显微镜图像的分析，发现MCNO薄膜的结晶与沉积温度有很大关系.随着沉积温度的升高，MCNO薄膜的电阻率呈V型变化，其导电过程可以用小极化子跳跃机理来描述.同时，随温度变化的磁化曲线表明所有样品都显示出从铁磁性到顺磁性的转变，且沉积温度为600℃的MCNO薄膜具有216 K的高居里温度.以上研究结果表明，在600℃沉积的MCNO薄膜具有适用于热敏电阻器件和多功能异质结所需的良好性能.

摘要:通过实验测量,研究了HgCdTe反型层中的自旋轨道耦合、塞曼效应及界面粗糙涨落效应。采用理论模型对不同温度及不同平行磁场下的反弱局域效应进行分析，结果表明，在平行磁场中，界面粗糙涨落效应与塞曼效应均会对HgCdTe反型层的反弱局域效应产生抑制作用。其中，界面粗糙涨落效应表现为产生一个二维电子气法向的弱局域效应，对样品施加平行磁场会首先抑制界面粗糙涨落效应导致的法向弱局域效应，然后才以塞曼效应继续抑制反弱局域效应。通过对参数τ?τ_? 与|m_r^* g_3^* |的分析则表明，塞曼效应对反弱局域效应的抑制是与温度无关的。

摘要:“燕尾”状缺陷是异质外延碲镉汞薄膜中一种形状、朝向统一的典型缺陷，本文对“燕尾”状缺陷的表面形貌、结构及形成机理进行了表征及研究。结果表明，在碲镉汞薄膜表面，“燕尾”状缺陷以两条凸起的“燕尾”边为特征形貌。在碲镉汞薄膜中，“燕尾”状缺陷为倒金字塔结构，由（1-1-1）、（-1-11）、（1-11）、（-1-1-1）四个底面与（211）表面围成。“燕尾”状缺陷为（552）A孪晶缺陷，（552）A孪晶与（211）A基体间不同的生长速率导致了缺陷的形成。碲镉汞晶体中12个滑移系统间不同的Schmid因子决定了（552）A孪晶成核生长于（-1-11）和（1-11）面，也决定了“燕尾”状缺陷的表面形貌及结构。

摘要:提出一种保偏空芯负曲率光纤，可用于传输工作波长为2.94 μm的中红外激光。首先通过调整y方向包层管的厚度和嵌套管到包层管内径的最大距离使 y方向偏振模式与包层管表面模式发生微弱耦合，再通过优化纤芯直径和包层管的外径诱导y方向偏振模式与包层管表面模式发生相位匹配，造成y方向偏振模式泄露出纤芯。包层管间的缝隙引导高阶模式泄露出纤芯，而x方向偏振模式因包层管和嵌套管的厚度具有抑制耦合的作用而保持低损耗传输。最终得到一种工作波长为2.94 μm的保偏空芯负曲率光纤，x方向偏振模式的限制损耗为2.8×10^-2 dB/m，偏振消光比大于2×10³，高阶模抑制比大于100，双折射为1.4×10^-5。当光纤y方向弯曲，且半径为25 cm时，弯曲损耗为0.62 dB/m。

摘要:设计了D波段直接检波式辐射计前端，主要包括D波段检波器模块、D波段低噪声放大器模块和D波段标准增益喇叭天线.基于商用零偏二极管HSCH-9161研制出D波段检波器，测试结果显示在D波段内，最高灵敏度接近1 600 mV/mW，当频率小于140 GHz时，灵敏度大于400 mV/mW，在大于140 GHz频段内，灵敏度优于120 mV/mW.基于自研D波段低噪声放大器芯片研制出D波段低噪放模块，测试结果显示最大增益为10.8 dB@139 GHz，在137~144 GHz频率范围内，增益大于7.8 dB，输入端回波损耗优于5 dB，输出端回波损耗优于8.5 dB.最终搭建D波段直接检波式辐射计前端进行成像实验验证.

摘要:毫米波多入多出（MIMO）雷达是一种前沿的安检成像技术。然而，由于采用了大量的发射/接收通道，MIMO雷达的成本和复杂度大大高于传统的单通道雷达。为了研制低成本、低复杂度的毫米波MIMO安检成像雷达，引入了双重码分复用技术。该方法可通过单发射/接收通道实现与传统多通道MIMO雷达相似的成像性能，对安检成像领域的发展和应用具有重要意义。此外，设计了基于失配滤波器理论的解复用码，其可在干扰条件下实现最大码分集增益。进行了仿真与实验以验证所提出方法的正确性与有效性，得到了满意的结果。

摘要:针对星载云雷达对冰云探测可行性分析的需求，分析了非球形冰晶对340 GHz电磁波的单散射特性，基于不同的体积散射模型，研究了非球形冰晶云的回波特性以及94\340 GHz云雷达双波长比，假定冰云垂直分布的情况下，探讨了星载94\340 GHz云雷达双波长比随高度的变化以及可以穿透的冰云厚度。相较于94 GHz及220 GHz，冰晶粒子对340 GHz电磁波的散射能力增强，但是同时云对其的衰减也大大增加，340 GHz的衰减系数约是94 GHz的5～130倍；340 GHz云雷达可以探测浅薄的含水量较小的冰云，基本可以探测云厚2 km、冰水含量在 0.000 1-0.2 g/m³的冰云。含水量较多的厚云由于衰减，造成电磁波穿透能力大大降低，在假定的冰水含量垂直分布下，当最大冰水含量为1 g/m³时，可探测厚约5 km内云厚的40%以上；衰减也造成不同高度上相同滴谱的云有不同的双波长比，冰水含量的大小及垂直分布影响了双波长比的大小及电磁波探测云的厚度。衰减随着冰水含量增大而增大，高频云雷达电磁波衰减大，使得双波长比变大，从而使双波长比和谱的数浓度N₀有关，因此利用双波长比反演时，衰减订正非常重要。

摘要:基于0.22 THz高功率回旋管振荡器设计了频率步进成像雷达，采用收发分开的双卡塞格伦天线，发射信号形式为频率步进脉冲信号，回旋管频率调节通过调整回旋管电子束电压或者超导磁场强度来实现。给出了成像雷达设计方案，对雷达最大作用距离和步进频率雷达系统高分辨一维距离像进行了分析，开展了ISAR成像仿真。理论计算和仿真结果表明，该雷达对于散射面积为0.01 m²的目标探测距离可达到1.982 km，可分辨500 m处间距2 cm的点目标。该雷达可对低高度小目标进行高精度探测，比如对可携带武器和危险物质的无人机进行高精度探测与目标识别。

摘要:设计了一种多频带可调谐的太赫兹超材料吸收器。在超材料吸收器的结构中，引入光敏半导体硅材料，设计特殊的顶层金属谐振器，分析开口长度、线宽、介质层厚度等参数尺寸对太赫兹超材料吸收器的吸收光谱特性影响。根据光照与光敏半导体硅电导率之间的关系，研究太赫兹超材料吸收器的频率调谐特性。仿真结果得到太赫兹波段的12个吸收频率调制，其中有10处吸收峰的吸收率超过90%近完美吸收，且有6处吸收率达到99%的完美吸收，而且吸收率调制深度和相对带宽分别达到85.9 %和85.5%，具有很强的可调谐特性。设计的光激励太赫兹超材料吸收器结构简单，具有多频带可调谐和完美吸收特性，扩大了吸收器的应用范围。

摘要:通过搭建的测量实验平台，获取了甲烷6 046.96 cm^-1处高压气体吸收光谱.通过经验模态分解算法减弱了高压引起窗片形变而产生的探测噪声，吸光度信号的均方根误差（RMSE）降低了3.87倍，通过洛伦兹线型拟合算法获得的吸光度拟合残差优于±1%.研究表明，谱线线宽随着压力增大而增大，计算的高压环境的氮气-甲烷分子的互展宽系数为0.063 1 cm^-1atm^-1.此外，随着压力的增大，吸收线出现“红移”现象，计算得到氮气诱导压力频移系数为-0.008 48 cm^-1atm ^-1.由此提出一种利用检测波长、压力和压力频移系数的线性关系反演高压环境下气体浓度的算法.总之，高压环境下光谱展宽特性研究为工业环境下的光谱检测打下基础.

摘要:研究了基于显微高光谱图像的皮肤黑色素瘤浅表扩散深度检测方法.首先使用核最小噪声分割、形态滤波和边缘检测实现颗粒层的分割，然后使用基于特征谱监督的最小二乘支持向量机实现恶性黑色素细胞的检测，最后定量化计算了皮肤黑色素瘤的扩散深度.实验结果表明，可以为皮肤黑色素瘤的浅表扩散提供定量化的参考指标，有利于皮肤黑色素瘤的病理诊断.

摘要:目前FY-4A/GIIRS资料同化中直接采用多通道扫描成像辐射计（AGRI）的云检测结果，云污染视场内全部通道被剔除，部分可用通道信息丢失。为了获得这些可用通道信息，基于McNally给出的云检测原理，利用GIIRS观测和RTTOV模拟晴空结果，结合GIIRS灵敏度等辐射特性，提出了自主的GIIRS云检测方法。结果表明：GIIRS与AGRI的云检测结果一致性较好，当GIIRS视场中存在细云或碎云时，二者存在一定差异；利用得到的云顶高度，可获得云污染视场中的可用通道，通道使用率增加13.76%。该云检测方法为GIIRS资料同化提供了重要参考。

摘要:首先介绍了热红外高光谱成像应用的独特优势，然后论述了机载热红外高光谱成像仪（Airborne Thermal-Infrared Hyperspectral Imaging System， ATHIS）灵敏度优化的设计方法，结合仪器特点介绍了实验室矿物发射光谱和气体吸收光谱测量的辐射模型，分析了样本红外光谱与温度分离的数据处理流程。在此基础上，利用ATHIS开展了矿物发射光谱和气体红外吸收光谱的实验室测量，结果表明，利用ATHIS仪器和本文建立的数据方法已具备准确反演矿物发射率光谱和气体吸收光谱的能力，后续将利用该仪器开展多平台的遥感应用试验，为未来开展星载热红外高光谱相机研制和数据处理方法奠定基础。

摘要:在上海天文台1 kHz卫星激光测距系统上，通过885 nm端面泵浦Nd：YAG实现对激光器改进和升级；对泵浦电流、Nd：YAG冷却水温及再生放大建立周期加以控制，在10 kHz下获得6 W功率532 nm近等幅值皮秒激光脉冲输出，发散角0.6 mrad，脉宽30 ps，光束质量M²=1.2。测量与分析各重复率1 kHz、2 kHz、4 kHz、5 kHz、6.25 kHz、10 kHz下单光子探测器噪声水平、虚警概率与距离门控的关系，噪声光子数N与重复率f关系为；重复率10 kHz下虚警探测概率P与距离门控Δt关系为，获得的含噪声、测量频率与激光能量的激光回波数表达式对测距系统设计有一定指导作用。通过距离门控控制实现了10 kHz全天时卫星激光测距，并实现同步轨道3.6 x 10⁴ km的北斗卫星Compassi6b白天测量。

摘要:报道了半导体激光端面抽运Nd:YAP晶体产生的1080 nm基频光驱动纯YVO₄晶体的被动调Q拉曼激光特性。利用初始透过率85%的Cr⁴⁺:YAG/YAG复合晶体作为可饱和吸收体，以a切YVO₄晶体的890 cm^-1拉曼频移为研究对象，研究了一阶斯托克斯光的输出功率和脉冲特性。在抽运功率为9.87 W时，获得了平均输出功率0.76 W的1195 nm一阶斯托克斯光，转化效率为7.7%。脉冲重复频率从阈值附近约3.7 kHz持续增加至33.5 kHz。最高抽运功率下，脉冲宽度为1.5 ns，对应最大单脉冲能量为22.8 μJ，最高峰值功率为15.2 kW。

摘要:空间对地观测的遥感相机中需要基于干涉薄膜的双光谱通道滤光片，在同一几何点上同时形成可见光（波长500~720 nm）和近红外（波长1 064±1 nm）两个光谱通道。这两个光谱通道的光谱位置和透射强度均需要进行精确控制。选用JGS-1石英玻璃作为滤光片基片，氧化钽（Ta₂O₅）和氧化硅（SiO₂）分别作为高、低折射率薄膜，由双离子束溅射沉积方法将52层和88层介质薄膜分别镀制在基片的两个表面上。500~720 nm波段的平均透过率达到92%，（1 064±1）nm 波段的峰值透过率控制在（26±1）%的范围。

摘要:人体红外辐射及温度特性与呼吸等生理活动密切相关。针对远程监测需要，提出了一种基于面部红外图像分析的在体呼吸监测方法。为了提高红外热成像中鼻孔区域识别及跟踪精度，研究了基于Harris角点法的提取方法，及基于光流场方法的特征跟踪识别方法；分析对比了不同环境中在体呼吸信号时频特征及统计参数。实验结果表明，本文提出的方法可以准确监测在体呼吸信号，分析呼吸模式变化，为红外热成像方法在临床医学的应用提供了参考。

摘要:FY-3气象卫星可见光红外扫描辐射计（VIRR）冷空间基准采样区在特定时刻观测到月球，使该时刻遥感图像出现地球区信号码值减小甚至无码值的条带状异常区域，对遥感数据产生影响。根据VIRR轨道运行特点、在轨工作模式和冷空间数据采样机理，分析了VIRR冷空间采样区观测到月球并影响遥感数据的原因，阐述了VIRR扫描镜像旋转引起冷空间采样时月球图像通道间配准错位的机理，通过卫星轨道仿真计算了一年周期内出现此种现象的时间及规律，对受影响的遥感数据提出了处理建议，对数据修正作了初步尝试并对数据修正的可能性作了分析。

摘要:为了同时保证融合质量和效率，提出了一种基于多尺度高斯滤波和形态学变换的图像融合方法。设计了多尺度高斯滤波，将源图像分解为一系列细节图像和近似图像，并使用多尺度顶帽和底帽分解来完全提取近似图像中不同尺度的明暗细节。构造了多尺度形态学内外边缘分解，以充分提取细节图像的边缘信息。实验结果表明，该方法与典型的基于多尺度分解的融合方法相当甚至更好，同时比一些先进的基于多尺度分解的方法（如NSCT和NSST）运算速度快得多。

摘要:为了拓展非制冷短波红外探测器在弱光夜视观测方面的应用，开展了针对短波红外低照度成像的研究。提出了一种新的图像增强方法抑制图像噪声增强图像细节进而改善图像质量。使用3D降噪（3DNR（3D Noise reduction））算法，将多尺度高斯差分法结合边缘保持滤波器最大限度的分离图像高频信息与隐藏噪声，再针对图像进行自适应灰度映射。实验结果表明：该算法显著地抑制了在低照度下图像的时域噪声，丰富了短波红外图像的细节，改善了短波红外的夜视显示效果。