激光粒度测量中，当样品到透镜的轴向距离较大时，由于透镜口径有限，会因渐晕而降低测量的精度和准确度。针对这种问题，应用灰色系统理论事先检验数据，来判断渐晕点位置，然后通过建模对渐晕点后的衍射光能信号进行灰预测，从而修正渐晕的影响。通过对距透镜不同位置处的粒子板进行测量，用灰色系统建模和无模式算法处理数据验证了该方法的有效性。这种方法可以提高距离镜头较远或覆盖范围较大的样品的测量准确度和精度。

此激光平行光管具有以前平行光管的优点，且可以与数字相移干涉仪对接，直接进行波前误差的高精度测量。分别用于三种波长，主波长λ=0．6328pm，另有λ=0．532pm和λ=1．06μm两种波长。基于三级像差理论，得出了采用非球面单透镜的平行光管的光学设计初始参数。以通光口径为Φ300mm、后截距为4616mm物镜为例，分析了不同波长下的波差、球差和有效焦距的变化情况。在其设计、加工、检验和装调上解决了诸多关键技术研制出了此规格的平行光管。最终物镜的波前误差达到0．11λ（λ=0．6328μm）。

在现代靶场测量系统中,将不同测量设备测量数据进行融合处理以提高系统的综合测量水平和设备的使用效率.利用部署在光电经纬仪附近的雷达,建立雷达-光电经纬仪联合定位模型,将测角信息和部署在其附近雷达的测距信息进行数据融合,可以得到目标相对于经纬仪的距离,从而确定目标的空间三维位置;分析了定位模型的主要误差来源和典型情况下的误差情况.其结果表明,在典型情况下雷达经纬仪联合定位模型距离定位误差与雷达测距误差基本相当.

设计了一种单光束紫外-真空紫外分光光度计，主要由150W氘灯辐射源、前置超环面聚光镜、Seya-Namioka全息凹面光栅单色仪、后置反射光学系统、光学调制器、样品/探测器转台、光电倍增管探测器及计算机控制系统组成。利用ZEMAX光学设计软件，对该单光束紫外-真空紫外分光光度计光学系统进行了优化设计，并设计了正弦波长扫描机构。对设计结果进行了分析，从设计结果的分析表明，所设计的单光束紫外-真空紫外分光光度计满足设计指标要求，扫描光谱范围115-400nm，光谱分辨力小于0．5nm，波长精度小于0.1nm。

针对数字水准仪如何实现自动化读数问题，根据“用不同宽度的条码组合来表征数字水准仪标尺面的不同高度位置”的编码原则，研究了双正弦条码标尺应用于电子水准测量中实现标尺自动化读数的定位原理。基于两正弦信号的相位差和采样值组合都分别与标尺位置一一对应的关系，讨论了两种不同参量的自动测量算法，推导并给出了计算公式，一种方法是采用傅里叶变换和线性换算解码读数，另一种方法是利用条码图像宽度匹配和几何法解码读数。根据两种解码方法各自的特点，选取相应的信号参量设计出合适的条码。条码读数模拟实验结果表明了两种解码算法的有效性。

本文研究了应用于平面光学元件的快速抛光技术，从材料去除率、元件面形和表面粗糙度出发，对快速抛光技术应用于平面大口径元件的加工效果进行了探讨。研究了在快速抛光技术中压力和主轴转速对材料去除率的影响，验证了Preston公式在快速抛光中的适用性，快速抛光技术的去除效率可达10μm/h；其次，研究了聚氨酯抛光元件面形的精度，对于330mm×330mm元件可达～1.0λ（λ=632.8nm）；最后，对快速抛光系统中抛光粉颗粒大小及形态随使用时间的变化进行了观测，并测量了使用300目和500目抛光粉时快速抛光元件表面粗糙度以及其随抛光粉使用时间的变化。

根据光学干涉显微法原理，设计开发了一套微纳结构表面形貌测量系统。该系统采用林尼克干涉显微镜，通过参考镜扫描的方法将扫描器与相移器集为一体，分别采用五步相移算法和基于采样定理的包络均方函数（SEST）算法实现相移干涉法（PSI）和垂直扫描干涉法（VSI）两种模式对微纳结构的表面形貌测量。为验证该系统性能，采用标准多刻线样板和标准台阶作为样件对VSI和PSI两种模式分别进行了测量实验。结果证明，该系统能够完成微纳结构表面形貌的快速精确测量，可以满足微电子、微机电系统中微纳结构的表面形貌测量要求。

本文阐述了动态光散射测量的基本原理，尝试性地利用动态光散射技术进行了气体中烟气颗粒的粒径测量。利用Brookhaven公司的BI-9000相关器搭建测量平台，探索了动态光散射技术在气体中测量烟气颗粒粒径的方法，分析了在测量中遇到的关键问题，如烟气颗粒浓度、颗粒吸附作用等，并初步提出解决问题的方案。本文先后对两种不同的烟草样本进行实验，两组测量数据表现出明显的差异，同组数据在一定范围内波动，说明了动态光散射在烟气颗粒测量中有一定的应用潜力。

介绍了一种用于全反射法折射率测量的光学系统。面积的限制，采用多光源的光学系统，通过把量程分段，当采用一个光源时，折射率测量的精度和量程受到接收切换不同的光源来选择合适的量程，能在不改变接收端光电传感器的条件下，提高测量精度，扩大量程。本文根据折反射定律，通过分析光路图，给出了此光学系统的结构参数。理论计算和实验结果表明，当采用三个光源时，测量精度或量程比单光源系统提高到三倍左右。

简要介绍了激光光纤测试系统的测量原理，详细描述了激光器功率自动控制回路和用于微小内表面形貌检测的补偿式光纤传感器结构的设计方法，并给出了初步的实验结论。实验结果表明，本文所述的提高系统分辩力的方法设计合理，有较强的实用性。