传统的三平面互检法与ZYGO干涉仪自带的three-flats程序都不能实现三个平面的三维面型测量.以ZYGO干涉仪的GPI程序为基础,通过对仪器的局部改装,实现对三个平面的三维面型测量的一种改进的三平面互检法.将改进的三平面互检法的结果取其纵向面型信息与ZYGO干涉仪中three-flats程序直接测得的三个平面纵向面型的测量结果进行比较,结果PV值误差在0.001λ以内.验证了此法的准确性和可行性,为干涉法测量高精度面型技术的发展提供有力的支持.

描述了一个新研制的二维干涉图自动采样与处理的原理和由离散的采样数据进行波面拟合的数学模型,给出了一个干涉图自动采样与处理的实例.由于在该模型中利用了 Zernike 多项式系数协方差的增广矩阵,因而比用 Gram-Schmit 正交化法求 Zernike 多项式系数的方法更为简洁.所研制的干涉图自动采样与处理系统精度高,功能齐全,使用方便,适用于一般干涉图的事后处理.

在制作光学零件及装配光学系统时，其表面及组件定会产生偏心，从而浮致像差而使光学系统的像质变坏。 同心光系统的像差沿孔径角和视场角分解成级数形式，对此级数进行微分，即可求得由偏心引起的像差。微分时，相应像差降一次幂。因此，偏心引起的像差是偶次像差。

本文探讨了光学仪器与显微镜制造工业的周期性发展规律，业据此对上述工业乏。4。年之前发展作了予测。 在研究发展要素〔注1)增长情况的基础上，对光学仪器工业的演变按历史年代进行回溯性分析，可以找出其发展的基本规律。事实证明，整个光学仪器工业及其有关分支在大多数情况下遵循指数律而发展，其骤增期从5一10年至150一170年。在表一中，列出了有关各个分支发展情况的具体分析结果。

为了减小直线位移工作台的导轨运动误差，研究了一种基于光学原理，采用四象限光电探测器，通过计算机系统对工作台产生的导轨运动误差进行自动补偿的方法．根据补偿原理，构建了误差补偿数学模型，分析了光学系统的参数和系统输出特性之间的关系，并通过实验，阐述了影响补偿系统灵敏度的相关因素．实验表明该方法能够实现优于0．24V／μm的灵敏度，补偿精度可达到0．4％．这种方法能够有效地提高直线位移工作台的工作精度，对行程小于100mm的直线位移工作台具有一定的推广价值．

针对目前扭转试验存在夹持试样位置不精确，试样装入和卸载工序复杂，和扭转过程易出现夹持偏心等问题，对当前实验室常用扭转试验设备的试验过程和影响因素进行了详细分析，在现有扭转试验机工作原理和结构基础上，提出了夹样系统的改进方案．通过对现有夹持系统增加了顶端限位，压块运动限位和同心圆定位功能，使加载试样定位准确、夹持牢固，简化了扭转实验的装卸流程．通过对低碳钢试样扭转试验，对比改进前和改进后的试验效率和测试结果，发现采用改进后的夹持系统，使加载时间缩短到原来的50％以上，而且测得实验数据更加稳定，提高了扭转实验效率．

为改善传统球面微光夜视系统结构复杂、镜片数较多的特点，将衍射光学元件引入传统球面物镜中，在符合成像质量要求的情况下，设计出一套用于微光夜视仪的折／衍混合物镜光学系统．该物镜视场为40°，相对孔径为1／1．19，包含三个衍射面，并将传统球面系统透镜数减少了2～3片，仅由5片组成，在空间频率为40lp／mm时，轴上传递函数可达0．89，轴外可达0．43．

为了进一步提高超声波流量计的精度和稳定性，设计了一种基于DSP进行数据处理的双频多普勒超声波流量计．通过分析多普勒超声波测量原理，建立了双频超声波流量测量理论模型．给出了双频多普勒超声波流量计的硬件电路设计及数据处理过程，应用功率谱估计周期图法对频偏信号进行了频谱分析．仿真结果表明，采用频谱移位相乘结合阈值抽取谱峰搜索算法可以修正多普勒峰值频率的偏移，有效地减小了运算量，避免取单一峰值产生的随机性．提高了多普勒频偏信号的识别能力，有效的改善超声波流量计的精度以及稳定性．

为了提高平视显示器视差的调校精度及效率，提出一种基于计算机视觉的视差测量方法．详细论述了该方法的测量原理，并对其测量装置的光学系统进行了详细设计．物镜采用内调焦结构设计，通过棱镜转像后将目标成像于焦平面，再由分光棱镜分柬后分别被目镜和CCD物镜接收，满足了不同视距下调焦的合理性以及像质的优良性，实现了目视光学系统和CCD光电系统两路同步接收的功能．该光学系统组成复杂、结构紧凑、像质优良，与图像处理技术相结合，使得测量结果更具客观性．

针对MEMS陀螺中常见的折叠梁结构,建立了折叠梁的理论模型,并在SABER平台上建立了其系统级模型.进而将两根折叠梁相连的模型用于MEMS陀螺的设计与仿真,对其进行频域和时域分析.利用基于ANSYS的有限元仿真结果对模型进行了有效性验证,分析了折叠梁的尺寸参数变化对陀螺谐振频率的影响.仿真结果表明,折叠梁的系统级模型与ANSYS仿真结果的误差小于5%,仿真时间仅200 s,可以在确保仿真精度的前提下,满足MEMS器件快速设计的要求.