提出一种无需转动镜头,一次性瞬时完成周围360°目标成像的全景光学环带凝视成像技术.该技术采用平面圆柱投影方法,可实现超半球成像.分析了全景环形透镜PAL的成像特性,给出全景光学设计实例,利用所完成的原理样机实现了动态全景数字图像处理.成像结果表明该技术在管道测量、医用内窥检查、全景监控、周视监测等领域具有广阔的应用前景.

提出了利用带二元光学元件的球透镜实现可见／紫外双波段光学系统的新方法。在蓝宝石球透镜中部引入二元光学元件，有效校正了色差及球差；同时利用谐衍射设计，使可见／紫外双波段共用同一二元光学元件。利用光纤面板对像面的补偿，既校正了场曲，又满足半视场0-15°为可见波段，15～35°为紫外波段的实际应用需求。完成了在蓝宝石平面基底上最小线宽为10μm的八台阶二元元件的制作。所研制的系统经测试，在F数为1的条件下，弥散斑小于60μm，与传统的球透镜相比．光斑缩小了1／3。

介绍了由浙江大学研制的CQG-II型车间数字干涉仪检测φ3.6 mm×0.5 mm平行平面玻璃的透过波面畸变的情况.最近研制出的干涉仪测量的最大口径为φ60 mm,采用移相式条纹扫描数字化处理,基于WINDOWS操作系统实现实时检测,以优于λ/30的精度计算出被检件的波面误差.工厂生产检测表明:在上述仪器上增加一个4倍口径的放大系统,可以使通光口径φ3.1 mm的工件达到4200个采样点,仪器的透射测量标准干涉腔误差PV≤0.028λ,仪器隔日多次测量重复性PV≤0.03λ.该仪器已经正常投入使用,生产的用于光学信息产品的微型光学件已为日本先锋公司(PIONEER)复检通过,成为工厂批量生产过程质量控制(QC)的重要手段.

提出了基于相干波面光强分布的静态干涉图数字处理的新方法,即在CQG-Ⅱ型激光数字波面干涉仪上通过分别微调参考镜和被测镜的倾斜量,在CCD探测器上获得形成静态干涉图的两幅相干波面光强分布图,利用这两幅光强分布图与它们所形成的干涉图,可高精度地完成静态干涉图的数字分析.利用相干原理,给出了实现该方法的基本过程,并编程实现了该数字分析,获得了实验测量结果.通过与相移测量结果相比较,验证该方法对口径为60mm的平面有望达到的测量精度.

最近研制与改进的几台CQG-Ⅱ车间数字干涉仪除应用于平面及球面的面形测量、获得面形误差PV、RMS或N、△N外，还可以广泛地应用于下列几种特殊的应用：（1）微型光学件的检测；借助α60mm-α15mm放大系统可能测量α1mm平面；（2）光学平行平面的透过波面畸变检测；（3）棱镜角度及面形检测；（4）非球面检测；低陡度非球面、二次曲面及非球面准直系统；（5）衍射光检测；（6）镜头的调制传递函数（MTF）的检测；（7）金属表面（模具）或镀反射膜光学件的检测，仪器的口径为60mm，平面精度为λ/20，球面精度为λ/10，λ=632.8nm。对以上的应用均列举了生产实际应用或科研应用的实例。

提出了利用带二元光学元件的球透镜实现可见／紫外双波段光学系统的新方法。在蓝宝石球透镜中部引入二元光学元件，有效校正了色差及球差；同时利用谐衍射设计，使可见／紫外双波段共用同一二元光学元件。利用光纤面板对像面的补偿，既校正了场曲，又满足半视场0-15°为可见波段，15～35°为紫外波段的实际应用需求。完成了在蓝宝石平面基底上最小线宽为10μm的八台阶二元元件的制作。所研制的系统经测试，在F数为1的条件下，弥散斑小于60μm，与传统的球透镜相比．光斑缩小了1／3。

全景环形透镜(PAL)利用平面圆柱投影法(FCP),将三维空间的像成在一个环形区域,由于其成像原理不同于人眼习惯的中心投影法(CCP),故不利于人眼的观察以及测量,极大地限制了PAL的应用领域.现提出了一种新的展开方法,实现了从FCP到CCP的转换,结果表明,三维立体空间环形像的展开效果良好,更符合人的观察习惯,极大地拓展了PAL的应用领域.

在两个子孔径拼接原理的基础上提出了子孔径拼接目标函数，并通过建立每个子孔径的相关矩阵及相关向量，每个重叠区的拟合矩阵及拟合向量，运用矩阵变换实现了子孔径的拼接，从而实现了大口径面形的测量，该方法简单易行，且避免了误差传递和积累。

提出了用扫描法测量大口径长焦距镜面或透镜焦距的方法.这种方法是通过对一块Ronchi光栅的Talbot像与另外一个Ronchi光栅所产生的莫尔条纹转角的计量来测量长焦距;通过扫描对大口径范围内的整个区域进行测量.实验结果表明,这种方法能够实时地、非常精确地测量长焦距.

为了适应超精密加工对加工精度的要求，将激光捕获技术引入到超精密加工领域，提出了“基于激光捕获原理的超精密加工技术”的概念，介绍了其工作原理，建立了其理论模型，并通过组建基于激光捕获原理的超精密加工系统进行纳米加工，证明将激光捕获技术应用在超精密加工中是可行的。基于激光捕获原理的超精密加工技术为超精密加工提供了一种全新的工具，必将发挥越来越大的作用。