限于常规汞灯谱线法波长定标的局限性，构建了紫外辐射计波长定标装置，研究了紫外辐射计波长定标的物理过程和测量链，并对紫外辐射计中臭氧十二个吸收波长进行了光谱定标，通过对定标影响量的分析和计算，得到定标影响量的测量不确定度和波长定标合成标准不确定度，其中波长定标合成标准不确定度为0．026mm，同时通过光学CAD分析和实验验证紫外辐射计的光谱带宽可以达到1.0nm。应用自行构建的紫外波长定标装置较好地完成了紫外辐射计臭氧吸收谱线的定标工作，满足了臭氧反演所需的波长精度要求和光谱带宽要求。

提出在非扫描工作方式下获得二维分布的多个点目标辐射谱的方法.该方法与其他成像光谱技术最显著的区别在于其光学系统的设计及数字微镜的使用.通过数字微镜进行目标选通,并经过特殊设计的柱面透镜阵列将二维分布的多个目标变换成一维分布,结合光谱仪的使用实现多目标光谱的同时测量,提高了系统信噪比.在可见光波段进行了实验,结果表明该方法是可行的.

根据某大口径望远镜水平轴系的结构设计方案,利用结构分析软件I-DEAS,建立了结构分析模型,求得了水平轴系前几阶固有频率和振型图.分析结果显示出了水平轴各部分结构振动的强弱分布,为结构的动力学优化设计提供了可靠的依据.提出了次镜支撑的偏置十字型中心结构,该结构具有较高的谐振频率,因此可以用于大口径望远镜中.

本文针对纳米材料的纳米操作，提出了一种复合激光近场光锻与AFM探针进行纳米操作的方法，并基于动量守恒原理，采用三维时域有限差分方法建立了该方案中激光近场对纳米微粒的作用力模型，分析了各轴向光阱力的分布情况，讨论了两探针间距离、针尖材料的电导率、入射平面光场的偏振方向、入射角和波长等参数对近场光阱力的影响。结果表明：位于耦合光场中特定位置的微粒可被捕获至固定位置，所需的辅获功率大大低于传统光镊所需的摘获功率；为实现稳定的纳米操作，光纤探针与AFM探针的距离应保持在孔径范围内，两探针的相互位置应保持成垂直关系，同时应选用短波长的捕获激光，并保持激光偏振方向与AFM探针轴线的匹配。本文设计的近场光镊与AFM探针相复合的纳米操作系统，能大大扩宽近场光镊和AFM系统在纳米操作上的应用范围...

为满足自适应光学系统波前传感器需要高帧频、高灵敏度的要求,针对E2V公司的高帧频、低照度EMCCD芯片CCD60设计了外围驱动电路。系统采用FPGA作为主要的逻辑控制和时序信号发生器件,采用EL7156管脚驱动器将TTL电平转换为CCD60需要的驱动电平,并用DDS（直接数字合成器）产生正弦波通过高压放大模块来产生高压增益信号,实现电子增益控制。所设计的高压放大驱动信号可以通过软件实时调整电压幅度,能很好地控制增益电压,产生电子增益。该驱动电路已成功应用在CCD60高帧频,低照度成像系统中。

阐述利用半导体激光的频率变化和波长变化测量干涉仪光程差的基本原理，探讨一种在长度的两个端点干涉测量长度的新方法，即端点干涉测长法的原理，推导这种方法测量长度的公式，指出这种方法区别二其它干涉测长方法的独特优点，最后讨论测量中的注意事项以及需要深入的研究的问题。

采用同轴数字全息技术测量研究粒子场，其高分辨力的再现像和粒径高精度测量受到诸多因素的影响。本文简要介绍了同轴数字全息的基本概念、原理、方法及其在粒子直径测量中的应用，主要通过计算机仿真研究了记录距离和粒子浓度这两个因素对粒径测量精度的影响，给出了记录距离的范围，同时提出了基于灰度梯度提取粒子边缘进行粒径测量的方法，并通过实验进行了验证。

从激光测距机的噪声构成分析入手，寻求提高脉冲LD测距机测距能力的方法。脉冲LD测距系统的噪声主要包括热噪声、散粒噪声、背景噪声、暗电流噪声及放大器噪声。在一定的光功率，暗电流情况下，LD测距的测距能力更容易受背号噪声的影响。研究表明，LD测距系统中探测器偏压的变化只补偿温度变化，由此提出，在背号光照射较强时让背景噪声参与偏压调整从而抑制背景噪声的方案。实验结果证实，强背景下的信噪比提高1倍以上，测距能力提高1倍。

为了解决单相机坐标测量模型中轴向定位重复性差的问题，研究正交双相机视觉坐标测量系统；系统由一支特制光靶标、两台正交放置的CCD摄像机和一台电脑组成。在单相机测量模型的基础上引入冗余算法，使得两个正交单相机系统相互补偿对方轴向测量误差，从而实现高精度的空间三维坐标测量；实验采用最简的共线三点测头模式搭建测试装置，在测量距离1500mm处各个方向分辨率优于0．2mm，与坐标测量机移动对比测量精度达到±0．15mm。

针对当前各类测距方法的缺点和不足，提出了一种基于相似原理的新型双目测距法。介绍了该方法的原理，并推导了距离的计算公式。由于该计算公式不便于直接在工程中应用，又提出了一种实验方法来实现新型测距法的工程价值。为验证该方法的实用性，进行了两组实验。实验结果表明，该方法在中短距离上可以实现较高精度的测量。该方法成本低，适用于移动机器人的视觉测距系统，并可以使机器人同时获得望远镜和广角镜能力，提高了其感知世界的深度和广度。