为消除Y波导多功能集成光学器件潜在的薄弱环节提高其可靠性,通过＂试验-分析-改进-再试验＂对器件进行可靠性增长。分析了环境应力对Y波导多功能集成光学器件的影响,并对器件的可靠性进行摸底,暴露出潜在的薄弱环节为耦合胶耐高温高湿性能较差和尾纤结构不合理,在此基础上经多次试验对比选择了耐高温高湿的耦合胶与合理的尾纤结构,改进措施落实到器件上以后再次进行了高温高湿试验以验证改进措施的有效性。试验结果表明改进后的Y波导多功能集成光学器件在85℃、85%RH的条件下贮存500h其性能不会下降,这相当于40℃、85%RH下的20780h,通过材料和结构上的改进使得可靠性提高到改进前的39.6倍。

为了解决高速数据采集以及数据传输问题，设计了基于USB通信的FPGA高速数据采集系统。方案以FPGA为控制核心，实现A／D控制、数据缓存双口RAM和控制CY7C68013A三个功能。系统采用VerilogHDL语言，通过ISE软件编程控制多个AD7356同时进行数据采集，将采集所得数据存入双口RAM，控制CY7C68013A将数据通过USB总线上传到PC机。系统进行实测实验表明，在CY7C68013A设定为16．7Mb／s的传输速率下，系统工作正常。

针对光纤微扰动传感器的高速数据处理问题，设计一种以XC4VSX25为核心，具有数据采集功能、存储功能、LCD显示功能和USB通信功能的系统。利用XC4VSX25带有的XtremeDSPTMIP核，通过并行运算解决高速实时数据处理问题，并且通过VerilogHDL语言设计串行结构和并行结构，并在ModelSim中对两种结构进行仿真比较。结果表明，本系统中并型结构的计算速度是正比于并行度的，可以提高系统处理速度。

针对阀门定位器的比例阀-气缸-阀杆系统进行研究，并有针对性地建立了数学模型，利用Simulink对控制系统进行了模拟仿真，对比验证了数学模型的正确性。对仿真曲线的分析，得到对系统动态响应有影响的因素，并对改善系统动态响应特性提出理论分析，为进一步提高系统精度提供理论支持。