为了既节省稀有昂贵的冰洲石晶体材料，又实现偏振光的大剪切差输出，采用冰洲石晶体与光学玻璃组合的方法，给出了一种新型平行分束偏光镜的设计方案。该棱镜为冰洲石晶体中间夹光学玻璃的结构，可采取胶合剂和空气隙两种胶合方式。结果表明，在保持较高消光比和透射比，又不增加晶体使用量的前提下，相对于常规平行分束偏光镜，该棱镜一般可以将剪切差增加3倍以上。

为了研究大口径反射镜的面形，在广泛调研大口径反射镜应力控制技术的基础上，从理论模型和实验两个方面同时进行。利用ANSYS建立大口径反射镜模型，得到其重力作用下的形变和受力面积变化的DPV-S关系曲线。建立了反射镜面形变化实验验证平台，对垂直放置的反射镜在不同方向上加力，利用干涉仪实测上侧面加压和背部支撑时的形变。实验验证了理论模拟结果，二者相差仅仅0．002μm-0．122μm。结果表明，这对今后进行类似的实验研究提供了值得借鉴的面形检测方法，为寻求优化的大口径反射面形控制装校方案奠定了基础。

为了获得方形自聚焦透镜的折射率分布，提出了一种求解其折射率分布的半经验方法。该方法利用圆形边界条件下获得的扩散方程的解去近似方形边界条件下扩散方程的解，该近似解中的4个待定系数用雅明干涉法测得的方形自聚焦透镜4个位置点上的折射率来确定。该方法避免了在方形边界条件下求解扩散方程的复杂过程，得到的半经验公式形式简单、计算方便，利用半经验公式计算得到的折射率与实验结果吻合得较好，二者之间的最大相对误差为0．94％，平均相对误差不超过0．3％。该公式为以后研究方形自聚焦透镜阵列成像问题提供了可供参考的理论依据。

为了消除环境干扰对光纤干涉测量系统的影响，采用光纤3×3耦合器和光纤光栅构成光路复合在一起的两个光纤迈克尔逊干涉仪构成了光纤干涉测量系统。利用光纤光栅作为反射镜，两个光纤迈克尔逊干涉仪共有几乎相同的光路。其中一个光纤迈克尔逊干涉仪通过一个1阶反馈来补偿环境干扰的影响，实现对该测量系统的稳定；另一个光纤迈克尔逊干涉仪用于完成测量工作。结果表明，1阶反馈可以对0Hz～21Hz的干扰进行补偿，使得该测量系统适合于在线精密测量。

在激光三角位移测量中,为了减少由被测物体表面的反射特性以及测量环境的光干扰对测量的影响,提高测量精度,提出了一种新的图像传感器成像参量的自适应控制方法.推导了图像传感器的成像参量,详细地分析了这些参量对位移测量精度的影响,在理论分析的基础上提出了该方法,并通过实验的方法加以验证.结果表明,该方法能够根据外界环境变化自适应调整成像参量,有效地减小环境的干扰,提高位移测量的精度.

具有较大非平衡长度的光纤Mach-Zchnder干涉仪解调DFB激光器传感信号时，存在着偏振衰落现象，为了解决这一问题，提出了一种对干涉仪输入光偏振态进行反馈控制的方案，论述了具有反馈控制功能的干涉仪信号解调系统，推导了反馈控制系统的控制信号与干涉仪条纹可见度之间的关系式，分析了该系统在不同光信号输入情况下的工作状况，从理论上证明了利用该系统可在一定条件下使干涉仪的条纹可见度稳定在1附近，论证了该方案消除干涉仪解调传感信号时偏振衰落现象的可行性。

为了验证空气隙的厚度是否对偏光棱镜的透射比产生影响，对格兰-泰勒棱镜和格兰-付科棱镜的透射比进行了详细的理论分析，并利用UV-3101分光光度计分别对两只格兰-泰勒棱镜和两只格兰-付科棱镜的透射比进行了实验测试，发现格兰-泰勒棱镜的透射比（85％左右）明显高于格兰-付科棱镜（50％左右）。理论分析表明，对于严格的准直光束，两种棱镜的透射比均随波长的变化而振荡，且这种振荡对格兰-付科棱镜强于格兰-泰勒棱镜；但在分光光度计上的测试并未出现振荡，这说明对于非严格准直的光束，空气隙的厚度并不影响棱镜的透射比。

为探讨和证明双折射晶体激光剪切干涉仪用于在线表面精密测量的可能性，推导了该干涉仪中光传输和实现表面测量的模型，分析了其抗振特性，模拟了相当的振动条件对其抗振特性进行实验测试。分析和实验证明了该干涉仪具有良好的抗振能力，适合应用于在线表面精密测量。

通过对菱体型延迟器件进行优化设计，能够改善其消色差性。根据光在介质表面全反射时发生相变这一原理，分析了一个具有3个全内反射面的菱体型延迟器件，得出了相位延迟δ与全内反射角θ和相位延迟δ与介质折射率。的关系。通过对δ与θ和δ与n的关系分析，显示了扩大材料选择范围的可行性。结果表明，较大的全内反射角的选择有利于改善延迟器件的消色差性。

在携带光纤或传像束的共聚焦系统中，光场在光纤或传像束的端面要发生改变，不能用通常的空间线性不变方法分析系统成像过程。根据单模光纤的传输特性，获得光纤的有效点扩散函数，提出利用光纤空间平均函数描述系统空间变成像过程的方法，模拟出光纤共聚焦系统的轴向光强分布，对比由光波动理论所得结果，显示该方法在光纤输出光斑的有效尺寸较小时能用于分析携带光纤或传像束的共聚焦系统且更简便。