对双曲余弦高斯光束通过有硬边光阑的一阶ABCD光学系统的传输进行了研究,采用将矩形域函数表示为复高斯函数叠加的技巧,推导出了解析的传输公式,在特殊情况下,该公式简化为在无光阑情况下的传输公式.对双曲余弦高斯光束通过有光阑限制的薄透镜聚焦系统进行了数值计算,计算结果与直接由柯林斯(Collins)公式所得结果一致,且此解析方法便于进行物理分析,可节约大量机时.

线性判别分析（LDA）是模式识别领域的一个经典方法，但是LDA难以克服小样本问题。针对LDA的小样本问题，提出一种双曲余弦矩阵鉴别分析方法（HCDA）。该方法首先给出了双曲余弦矩阵函数的定义及其特征系统，再利用双曲余弦矩阵函数特征系统的特点，将其引入Fisher准则中进行特征提取。HCDA有两方面的优势：a）避免了小样本问题，可以提取更多的鉴别信息；b）HCDA方法隐含了一个非线性映射。该映射具有扩大样本间距离的作用，并且对不同类别样本间距离的扩大尺度要大于同类别样本间距离的扩大尺度，从而更有利于模式分类。在手写数字库、手写字母图像库和Georgia Tech人脸图像库上的实验结果表明，相对于具有代表性的解决LDA小样本问题的方法，HCDA具有更好的识别性能。

基于广义惠更斯菲涅耳原理，采用Rytov相位结构函数二次近似和积分变换技术，推导出了部分相干双曲余弦高斯（ChG）阵列光束通过大气湍流传输时光束湍流距离的表达式。研究结果表明，部分相干ChG阵列光束的湍流距离与大气湍流强度、光束参数（包括子光束数、光束相干参数、离心参数、相对子光束间距）以及光束叠加方式（即交叉谱密度函数叠加和光强叠加）等有关。部分相干ChG阵列光束的光束扩展会随着大气湍流强度的增大而增大，但当选择合适的光束参数以及光束叠加方式时，可以减小湍流对部分相干ChG阵列光束扩展的影响。

从随机电磁光束的相干和偏振性的统一理论出发,利用交叉谱密度矩阵传输公式,推导出随机双曲余弦高斯(ChG)电磁光束通过透镜后2×2交叉谱密度矩阵的传输解析公式,并用以表示任意两点的互偏振度,即纵向互偏振度(LDCP)和横向互偏振度(TDCP)。研究表明,随机ChG电磁光束的互偏振度与透镜焦距及随机ChG电磁光束的参数,例如随机ChG电磁光束系数比、离心参数和自相关长度等有关。随机高斯谢尔模型(GSM)电磁光束通过透镜的互偏振度可作为随机ChG电磁光束离心参数为0的特例得出。对主要结果用数值计算作了说明,并给出相应的物理解释。