针对半导体光源不易均匀散射到一定的角度范围或均匀照射到确定平面上的问题，本文利用非成像光学方法设计了一种基于微透镜阵列的均匀散射透镜。该散射透镜由相同面元的微透镜周期性密排而成，微透镜单元为单曲面，根据不同应用，曲面面形可设计成不同的非球面形式。介绍了凸形、前曲面单片微透镜阵列的设计方法，并结合一些应用举例显示了该设计方法的可行性。最后讨论了凹凸面形、前后曲面微透镜阵列各自的应用场合及优缺点。

描述了动态红外场景模拟系统的光学原理,概述了一种准直投射光学系统的设计过程,此投射光学系统工作波段在8～12μm,焦距为112.97mm,相对孔径为1:1.5,视场角为20°,入瞳距为30mm,工作距离为120mm左右.最后给出的像差曲线及传递函数曲线,表明光学系统的像质满足使用要求.

偏心摄影验光（EPR）是测量人眼屈光状态的一种简便方法。在分析偏心摄影验光仪中新月形的形成过程和瞳孔像的光强分布时，目前所有的方法都是利用几何光学理论并忽略光的衍射作用。为了提高理论分析的准确性，提出一种建立在波动光学基础上的空间变分析法，详细说明了形成新月形的空间变过程，并用计算机模拟出不同屈光度的近视眼瞳孔像及其沿子午方向的光强分布。对比几何光学理论的结论，该方法更为精确。

介绍了一种用于玻璃疵病在线检测的近摄工作距成像光学系统，其光组结构形式采用了光阑后置的准远心结构形式，主要光学参量为f’=14mm；在物像距为250mm约束条件下，物方视场达到90mm（对角线）；F／number=3．56；光谱适应范围为400～800nm，对应的空间分辨率为100lp／mm时，调制传递函数大于0．29．

利用正常色散玻璃校正二级光谱理论，给出了单个折射面二级光谱的计算法则，并应用此算法进行光学系统设计，给出了两个设计实例．系统仅使用正常色散玻璃组合，采用三组型设计结构，由三个大空气间隔的分离透镜组构成，很好地校正了二级光谱．

本文介绍了一种全部采用反射元件的变焦望远镜的设计过程。介绍了在确定其初始结构和后续优化过程的特殊考虑。测试了由于采用反射变信的形式造成的非非常规光瞳特性引起的非常规优化过程。也介绍了设计结果。

介绍了宽谱段傅里叶变换镜头中光学玻璃的折射率、色散变化对系统的成像质量的影响.推导了折射率、色散变化量所引起的光学系统二级光谱的变化量公式.重点讨论了在宽谱段光学系统中,光学玻璃在折射率、色散上的变化量,所造成的胶合薄透镜的二级光谱的变化量.其系数在本文例中达0.28,相当于变化量占理论二级光谱余量的28%,因此在宽谱段系统中的二级光谱余量的变化量不应该被忽略.实例表明光学玻璃的折射率、色散变化量对宽谱段傅里叶变换镜头的成像质量有显著的影响.此外,还考虑了傅里叶变换透镜的波像差问题,其设计值小于1/10波长,采用最优玻璃对组合,可以保证波像差小于1/10波长,完全满足使用要求.

用投影无热差图和双层衍射元件选玻璃的原则，选择了适用红外双波段消热差、消色差的玻璃组合．为提高衍射效率，基于双层衍射元件衍射效率表达式研究了双层谐衍射元件的结构优化，给出了优化方法．利用双层谐衍射元件设计的折衍混合双波段光学系统视场角10°，F#为2，有效焦距115mm．系统在3．4～4．2um和8～11um两个工作波段的衍射效率均达到90％以上；-40～100℃温度范围内，中心视场的调制传递函数值变化最大为0．09、边缘视场的调制传递函数值变化最大为0．13．

介绍了宽谱段、折射式长焦镜头的光学设计.重点讨论了宽谱段(420～900 nm)二级光谱的校正问题,修正了部分色散(P)和阿贝数(V)的计算公式,使之适合于宽谱段光学系统的设计,并给出了设计实例及设计结果.本系统理论上的二级光谱约为1.2 mm,而设计结果使三条谱线(420 nm、600 nm、900 nm)基本交于一点,实际二级光谱约0.23 mm.

设计了一个折/衍混合远心消色差f-θ物镜系统.该系统由一片折射/衍射透镜和三片折射透镜组成.入瞳位于系统前焦面,整个系统满足像方远心.与美国专利(专利号:4,925,279)相比较,垂轴色差由2.40 mm降到0.23 mm,降低了一个数量级;对于0°、14°和20°视场,最大垂轴像差分别由 260 μm、1350 μm、2090 μm降低到 5 μm、250 μm、318 μm,最大场曲分别由 8 mm、10 mm、13 mm降低到0.5 mm、1 mm、6 mm.该物镜不仅可用于彩色激光打印机、激光数码彩扩等多波长的扫描系统,也可用于能量要求较高的扫描系统.在高能量扫描系统中,通过引用折/衍混合远心消色差f-θ物镜,可用小体积工作于多纵模状态的激光器代替大体积单波长的激光器,使整个扫描系统小型化,并且提高了扫描准确度.