本文采用HR4000CG-UV-NIR光纤光谱仪和NI-PCB压力传感器测量了水下等离子体声源脉冲放电光谱和强声波的压力幅值,分析了声与光之间的能量转换关系,并重点观察了不同放电参数对光谱特征的影响。实验结果表明,等离子体声源脉冲放电光谱为连续谱,能量主要集中在500 nm左右的谱段;放电产生的光能量和声波能量相互竞争,具有此消彼长的关系;提高放电电压,减小电极间隙距离可以提高光的辐射强度和半峰值谱宽度;增大电极间隙距离,将使发光能量向远紫外区移动;更换电极材料将明显改变光的谱分布和强度变化。

本文针对数码视频相机的噪声大，主体位置不确定性及实时性要求高等特点，详细讨论了传统自动对焦算法的缺陷并提出了一种新的自动对焦算法。该算法采用一种新的可有效抑制高频噪声的对焦量函数一一高斯一阶导数（FDOG）来正确评价图像对焦趋势；支持最近主体优先的感兴趣区域自动选择，使得系统可以自动找到主体所在位置进行对焦；结合爬山法，二叉搜索和插值拟合进行对焦搜索，相比传统的两段爬山法，搜索效率提氩了40％；通过对聚焦后的图像进行监视，支持视频模式下的动态自动对焦。该算法在一个数码视频相机平台上实现，实验结果验证了算法的优点，适用于高性能数码视频相机。

提出了利用液晶菲涅尔波带透镜实现光学相干层析成像（OCT）动态聚焦的方法。根据扭曲相液晶空间光调制器（TN-LCSLM）的光学特性,设计了适用于OCT动态聚焦的菲涅耳波带透镜。利用TN-LCSLM型菲涅耳波带透镜进行了变焦控制实验,焦距实测结果与设计值比较吻合。此外,本文讨论了采用TN-LCSLM型菲涅耳波带透镜实施动态聚焦涉及到的一些问题。

本文设计了一种视场角为3°的离轴使用的同轴三反射系统，并从理论上分析了焦平面如何离焦补偿像差、反射镜倾斜和偏心之间的补偿关系。通过采取离焦、折镜的平动或转动、反射镜本身的偏心和倾斜相互补偿的方法，来补偿反射镜的装调误差。事实证明，比普通离轴三反射系统的装调容易实现，精确度高。

在惯性约束聚变（ICF）中,激光等离子体产生的X射线包含了丰富的信息。为了获取这些有用的信息用于诊断电子的温度和密度,本文基于椭圆几何原理研制了布拉格散射角为30～65°区域的椭圆弯晶分析器,论述了等离子体诊断谱仪的弯晶分析器加工及其性能评价。LiF晶体被用作X射线散射元件,晶体是椭圆弯曲的粘贴在偏心率为0.9586、焦距为1350mm的不锈钢衬底上。激光功率为1.6×10^14W/cm^2,脉宽为800～900ps,并以钛作为靶材。实验结果表明,该弯晶分析器具有比平晶分析器更好的灵敏度,光谱分辨率达到500（λ/Δλ）。

为满足空间紫外遥感高精度光谱辐射测量工作的要求，设计了一种Ebert-Fastie型双层结构平面全息光栅双单色仪，由球面准直聚光镜、平面和屋脊转向镜、平面全息光栅及入射、出射和中间狭缝组成，扫描波长范围160～400nm。这种双层结构的特点在于两块完全相同的平面全息光栅安装在同一转轴上做到同轴转动，不但把机构基本上简化为一个单色仪的结构，而且确保了两块光栅同步地进行光谱扫描，色散相加，光谱分辨率小于0．15nm。此外，前后两单色系统被隔成基本封闭的腔体，用来割断两单色系统杂散光之间的相互影响，抑制整个系统的杂散光，整个系统的杂散光水平可达10^-6，满足空间紫外遥感高精度光谱辐射测量的要求。

介绍了一种新型伺服反射镜，它用单框架结构，用一点支撑两点调整实现反射镜的两维角度调节，新型伺服反射镜有结构简单，体积小，并有调整灵敏度高，稳定性好的特点，可在各种角度下使用，并可以用多个单元组成阵列式伺服反射镜、阵列腔镜。这种新型伺服反射镜及相应的阵列式伺服反射镜，阵列腔镜适用于大型ICF装置。

针对超轻超薄反射镜（超薄镜）径厚比大、自身刚度小、单独加工难度大的问题，采用基底支撑方式对超薄镜进行加工。我们研究了在加工过程中粘接，温度、应力等因素所导致的超薄镜变形的控制手段并对变形控制效果提出了评判方法。通过195mm口径超薄镜工艺实验对控制变形的工艺进行改进，用改进后的加工工艺进行了340mm口径的超薄镜制造，得到了比较理想的面形，下盘后PV值5.74λ，RMS值1．02λ（2=632．8nm）。这表明在超薄镜制造过程中变形控制的技术方案可行，工艺改进方向正确。同时，实验结果表明，超薄镜制造过程中的变形最终表现为镜面出现非重力因素引起的像散。

针对超薄反射镜径厚比大，自身刚度小，更易受环境变化影响面形精度的问题，本文对一块口径500mm超薄实验镜的主动支撑方案进行了有限元分析，并提出了主动支撑方案。本文包括以下内容：1）利用有限元软件系统建立了500mm超薄镜面的有限元模型；2）利用Zernike多项式几个低阶像差来模拟镜面的制造误差和工作环境变化引起的镜面形变，得到超薄镜面上各点的误差值；3）在分别计算出各个致动器响应函数的基础上，给出了该超薄镜具有最佳主动校正能力的致动器分布的优化方案；4）通过对比不同厚度的超薄镜的主动校正能力，给出了500mm口径超薄镜的最佳厚度。

根据傅里叶成像理论，分析了光学合成孔径系统成像原理，指出光瞳函数的离散化，提高了光学合成孔径成像系统的分辨本领，但降低了系统传函中频性能，并使系统在信息获取时具有方向选择性。运用遗传算法对光瞳构形进行优化，光瞳优化后，四孔径系统的优化参数从310．8降到13．7，减小了23倍。在合成孔径成像系统单个子孔径存在像差的情况下，Piston误差对系统的影响最大，其次是离焦误差、倾斜误差、球差、彗差和像散，对于四孔径系统，Piston误差对系统的影响几乎是离焦误差的2倍，像散的4倍。系统曝光时间与填充比的平方或立方成反比。