在对流层(小于12km),由于大气中气深胶的存在,传统的利用大气中瑞利散射光谱测量大气温度的方法具有一定的局限性.借助傅里叶分析方法对不同高度的大气后向散射光谱通过碘吸收池所产生的不同透过率曲线进行处理,同时考虑了对流层中气深胶的影响,可得到对流层中不同高度、不同大气后向散射比条件下的温度轮廓线.

介绍了一种去除中频误差的有效工具——被动半刚性磨盘。被动半刚性磨盘由刚性基底、变形层、薄板层以及抛光层组成。这种特殊的夹层式结构使磨盘在平滑过程中具有高通滤波特性，因而能够有效去除中频误差。基于弹性力学和滤波器理论，分析了被动半钢性磨盘的平滑机理，讨论了磨盘基本参数和误差频率之间的相互关系。以一块表面具有明显中频误差的抛物面镜为实验件，对被动半刚性磨盘的平滑能力进行验证，经过2个周期（共计75min）的平滑后，中频误差得到了有效抑制。

通过对微机械薄膜变形镜影响函数矩阵的奇异值分解,构建了变形镜可以校正的像差模式空间,分析了变形镜对正交基模式的校正能力和校正范围,提出了一种变形镜闭环迭代控制算法。通过对影响函数矩阵低秩近似的方法滤除校正性能较差的基模式的影响,实现了对畸变像差的有选择校正。以人眼出射波前为对象进行实验,通过比较不同模式项数校正时的效果,确定了最优校正模式项数的范围,通过设置残差容限的方法,消除了人眼晃动和眨眼的影响。实验结果表明：控制算法能通过选择合适的校正项数,提高变形镜的校正性能,并获取到了高清晰度的人眼视网膜图像,为眼科疾病诊断和治疗提供了一种新的观察手段。

关节测量臂以便携、高精度的小尺寸测量性能在上海光源的元件标定过程中得到了广泛应用。介绍了上海光源元件标定的方案设计，操作工艺以及质量保证措施等，着重探讨了关节测量臂的合理使用。在仪器使用过程中，利用软件的学习功能有效地提高了工作效率；通过将温度变化控制在2℃范围内，并利用标准尺及不同仪器的标定结果相互比较来控制、监测系统误差等，从而保证高精度的测量结果。

为了有效地表征和评价光学元件局部小尺度波前畸变,提出了能同时反映空间频率和空间位置的Wigner分布函数评价方法。通过理论分析Wigner分布函数与功率谱密度之间的关系,得到了局部波前畸变的评价方法和指标。模拟计算和实验结果验证了该方法的有效性,并表明：该方法不但能判断光学元件的中频误差是否满足惯性约束聚变系统要求,而且还能确定不满足要求的特定区域,从而有效地指导光学元件的返修。

基于弹性力学理论，对应力加工方法的原理、算法及玻璃薄板对复杂面型的模拟进行了研究。在球面镜周边分布力和力矩的状态下对球面变形为轴对称非球面进行了分析，以抛物面镜为例，采用有限元法对玻璃薄板周边施加均布弯矩后产生的变形量和最大应力进行了模拟、分析和仿真计算，得出的仿真结果与球面和抛物面之间的理想变形量进行比较，验证了基于弹性力学的应力加工方法加工旋转对称非球面理论的正确性。

研究了利用辅助可见光系统精确瞄准KB显微镜物点的方法。设计了工作能点8 keV的周期多层膜KB显微镜系统，通过光线追迹和X射线成像实验，得到5 μm空间分辨率所对应的视场和景深，进而计算出诊断实验对应的指向和景深要求。基于KB系统的物像关系和精度要求，设计了辅助的可见光成像系统，实现了可见光系统与X射线KB系统间的等效瞄准，利用耦合好的系统进行了瞄准和X射线成像实验。实验结果表明：辅助光路可以实现±20 μm的垂轴面和±300 μm的轴向定位精度，满足KB显微镜的瞄准要求。

介绍了基于神光Ⅲ原型装置的成像型任意反射面速度干涉仪（VISAR）的系统结构和实验结果,详细阐述了为解决VISAR系统的光路对接调试、干涉仪零程差状态保持、探针激光方式、条纹相机触发时间等问题而采取的特殊手段。对系统性能进行了测试,结果表明：时间分辨力优于30 ps,空间分辨力优于10μm,测速范围为10～50 km.s-1。通过神光Ⅲ原型装置进行打靶实验,结果表明：该系统能获得透明材料中冲击波作用形成的清晰干涉条纹,能依据条纹分布情况来判断冲击波在空间不同位置的作用情况。对双灵敏度结构获得的两幅条纹图像进行处理,计算得到了冲击波在透明材料中的传播速度为36.5 km.s-1。

提出了一种新的基于旋滤波法的干涉条纹预处理方法。该方法根据条纹图灰度值梯度分布规律，只在干涉条纹切线方向进行中值滤波，它能有效地处理各种相干噪声而不会使条纹变模糊。实验证明该方法能有效地去除随机噪声、椒盐噪声以及由于光照不均匀引起的较大面积的亮斑或暗斑等噪声。对于亮斑或暗斑，其滤波效果要明显优于Gerchberg外插迭代算法。以WYKO相移干涉仪5次钡4量的面形平均值作为被测面形的参考值，则经过预处理后，抑制了噪声引起的局部误差，傅里叶变换法计算得到PV值的误差从未预处理的14．4％（全口径）、13．1％（95％口径）分别减小到3．4％（全口径）、1．5％（95％口径）；RMS误差从28．7％（全口径）、23．3％（95％口径）分别减小到5．0％（全口径）、2．3％（95％口径）。

提出利用室外消光法与室内时序增益系数比检测相结合的方法进行激光测距机最大测程测试,利用精密光电延时与激光回波模拟技术相结合的方法实现对测距机测程范围、测距精度、选通范围及精度、距离分辨力等主要性能参数的室内模拟测试。对测试原理进行了论述,并对激光测距机的实验数据进行了分析。实验结果表明：利用所提出的综合测试技术可实现对脉冲激光测距机多个主要性能参数的准确测试,为客观评价激光测距机的性能提供了可靠的测量数据。