本文提出了一种可用于紫外、可见至近红外光波长区平面光栅衍射效率自动测试的智能化测试仪器。文中叙述了该仪器的测量原理、仪器结构、光学系统和微机接口及电子线路的基本原理,并结出了十几种典型光栅的实测曲线。实测结果表明该仪器的测量重复性优于1.5％,均方根误差小于0.5％。

提出了一种干涉相位差与检偏器方位角成线性关系的新型微分干涉显微镜,利用相移干涉技术,可定量测量样品的表面形貌及粗糙度参数,系统的垂直和横向分辨率分别为1nm和0.5μm。

国内轴承生产厂商主要是采用量规、卡尺对轴承高度进行手动测量，测量效率低，容易造成疲劳操作带来经济损失。现设计了一种基于单片机的无内圈、冲压外圈轴承的高度自动测量装置。该装置采用电感式位移传感器，将高度尺寸的变化值转变为传感器输出电压值，由AT89S52单片机作为控制芯片构成的测量系统，很好地适应了快速的生产节拍需求，并利用VB开发人机界面。该测量装置能精确地测量这种轴承的高度，自动化效率高，满足了生产需求，是一款实用的测量装置。

光学镜片需求量日趋增长,镜片的在线检测有助于提高产品生产率。结合球面镜片的生产特点,基于泰曼—格林干涉原理设计了一种球面在线检测系统,同时对其机构进行了设计。该系统组成简单、安装简易,可适用于凹、凸球面的检验。用普通的光学样板代替标准镜头产生参考波前,价格相对低廉;同时根据光学样板的外形特点设计了调节机构,调节方便。通过样机调试,获得干涉图样清晰、稳定,可以满足后续的图像处理要求。

为了给反射镜和光栅组成的光学系统提供一种有效的优化方法，应用吕等提出的两维扩展光源平面对称光学系统的像差理论，Namioka等定义的XUV（极紫外）光栅仪器的评价函数和改进的遗传算法发展了优化设计程序，对一XUV单色仪光学系统进行优化。通过光线追迹程序Shadow进行数值成像计算来验证优化结果，并和相关参考文献中的结果进行比较。比较结果表明应用的评价函数适用于两维扩展光源的XUV单色仪光学系统优化设计。

光谱仪是一种重要的检测仪器，CCD光谱仪正朝着小型化甚至微型化的方向发展。针对便携式光谱仪的特点及要求提出一种光谱仪CCD智能检测器设计方案，它结合了单片机智能化控制的特点和CPLD时序准确、可编程的优点。并且该检测器集成了USB数据接口，可通过计算机软件进行光谱采集，并能实时控制积分时间，实现了光谱仪CCD检测器的小型化、智能化和集成化。

研制了一种基于PSD的激光三角法非接触式光电转轴测量系统。阐述了系统的工作原理和结构设计，进行了转速和偏心度的测量实验。结果表明，该系统能够在测量转速的同时，准确地得到转子的偏心度，理论分辨力可达14μm，测量相对误差均不大于5％。该系统具有结构简单、精度高、可靠性好等优点，可实现在线实时测量。

当平行复色光沿微型可编程光栅基底平面的垂直方向正入射时，可以通过对可编程光栅编程状态的预先设定，使其衍射输出对应于不同目标物质的光谱。对微型可编程光栅用于光谱模拟的原理进行了分析，提出了一种利用基于梯度的最优化算法在衍射角固定时实现光谱模拟的方法。对该方法进行了实例仿真验证，结果表明了方法的可行性。

微变形反射镜(MEMS-DM)是用于自适应光学中波前校正的重要元件.测试实验中对37单元微变形反射镜的光学影响函数矩阵进行了推导和全面测量,从而验证了其叠加性.由光学影响函数推导出了微变形反射镜的控制电压矩阵,利用电压矩阵校正了变形镜的初始面形.最后,对微变形镜校正波前畸变能力进行了测量和评估,得出关于优化微变形镜设计相关方面的一些结论.

用傅里叶光学对凸面光栅Offner结构成像光谱仪的光学系统进行了分析；给出了当探测器的接收面放在负一级光谱像平面上时的光强分布公式，建立了探测器接收面上的光强分布与地面目标的空间信息及光谱信息之间的一一对应关系。在此基础上可以对目标进行直接分析。