针对皮秒时间相关单光子计数光谱仪中多道分析仪传输速率不高的情况，在荧光光谱测量中的多道定标技术的基础上，提出了采用PCI总线的数据采集卡改进方案。该方案以存储器中不同的地址作为测量中不同的道，将以FPGA实现的高速计数器按选定时间间隔的计数结果存入相应道中，存储器中数据经PCI总线读入内存并分析处理，从而取代原系统中的多道分析仪。实验结果显示，数据采集卡传输速率达到20MB／s，比多道分析仪提高了200倍。

光学靶标是一种用来在室内检测大型光测设备跟踪性能和测量精度的标校装置，其运动时给出的目标空间角度值可以用来标定光测设备的动态特性。针对光学靶标运动时空间位置动态标定的问题，本文提出了一种应用瑞士Leica公司生产的高精度全站仪TDA5005对其进行自动跟踪标定的新方法。标定结果显示，光学靶标的动态位置误差小于5”，满足标定精度要求。

研制了一种新型的双通道椭圆弯晶谱仪,椭圆的离心率和焦距分别为0.9586和1350mm.利用晶体作色散元件,布拉格角为30°～67.5°,谱线探测角为55.4°～134°.在两个通道上用CCD和条纹相机同时测量Χ射线的空间和时间分辨光谱.在'神光Ⅱ'激光装置上进行了首次摄谱实实验,实验结果表明该谱仪的光谱分辨力为0.002nm.

提出了一种全新的圆度误差光学自动测量方法。新方法基于单缝衍射原理，利用工件的圆度误差来改变衍射单缝的宽度，进而改变衍射条纹的间距。在测量单缝衍射中央明纹的宽度时，提出了用最小二乘法对测量到的衍射图像的光强分布进行二次曲线拟合，并由拟合得到的数学表达式，确定衍射暗条纹的精确位置。由导出的工件圆度误差与单缝衍射中央明纹宽度之间的关系，用最小二乘法对工件的圆度误差进行了评定．测量结果表明，新的圆度误差测量方法是可行的，圆度误差的相对不确定度小于1．4％，并且测量系统具有操作方便、精度高的优点，新方法也可应用于锥角、直线度误差等其它几何量的精密测量中。

设计了一种新型的麦克尔逊干涉仪,因其干涉图状如牛眼,故称为'牛眼'型麦克尔逊干涉仪.它以两个球面反射镜代替了原有的平面反射镜,使得干涉加强,干涉图更清晰,同时省去了成像透镜,使系统体积紧凑,便于调节.应用这种仪器探测入射激光,对采集的干涉图进行条纹提取和细化后,可推算出入射激光的波长和入射角.实验对632.8nm和532nm的入射激光进行了测量,波长测量的相对误差分别为5.72%和3.91%.

针对前后表面平行抛光的物质，干涉测温是一种非常有效的非侵入性测量方法，本文中对常规干涉测温法进行改进，提出了一种新方法－－弱相干法，该方法利用光源的弱相干性抑制背景反射光，选择所需信号光进行干涉测量，从而提高测量精度。文中描述了弱相干法的基本原理及相应的实验。

由前向衍射图样可以测量粒子尺寸，但是难于获得关于粒子的全部信息，文中在反向散射理论分析的基础上提出了一种能精确测量红细胞几何尺寸和表面凹陷深度的测量仪器，并说明了被测粒子有序排列的方法及意义。

用ＣＣＤ器件对望远系统放大率进行测量，结果表明这是一种有较高精度的望远比方和大率测量方法。

首次提出用标定法测量刚体的线位移和角位移的方法，该方法具有结构简单，性能可靠，非接触性，集成化高，工业上易实现和价格便宜等优点。本文同时还采用了一个小功率激光器为光源，ＣＣＤ为光电转换器件。最后通过相关分析法和数据拟合技术等图象处理技术，提高了整套系统的分辨率。

分析了反射能量法测距聚集系统，并导出了有关计算公式。对系统特有的误差－被测目标漫反射率变化引入的误差作了详细分析，并提出了处理这个误差的重叠设计法，最后给出了实例。