建立了光束质量控制的数学模型，提出了一种可定量评价光束质量的参数优化选择方法。针对激光测头进行了两片式光束质量控制光学系统的优化设计，并与光束聚焦控制、准直控制方法进行对比实验。激光结果证明：该优化光束控制系统在测量范围内既保持了光束的均匀性，光斑尺寸较小（光腰尺寸为34um），又保证了光束的精细度，有效地抑制了光束质量引入的测量误差，在±5mm测量范围内，其均方根误差仅为6．3um，测量精度明显优于聚焦控制和准直控制系统。

针对液压缸零件直线度误差检测困难的现状，提出一种通过测量液压缸截面弦长确定截面圆心评估液压缸轴线直线度的方法，以激光作为直线度误差评定的参照直线，设计了一种基于气动检测与激光准直的直线度检测装置；分析了喷嘴曲面挡板模型下的气动检测方案，分析了PSD位置敏感传感器的空间位置，并提出了利用PSD位置敏感传感器分离误差的方法；利用该装置进行了直线度误差检测，检测过程稳定，能够满足要求。