对UVA探测器照度响应度的量值复现方法进行了详细的讨论。分析比较了光源的光谱辐射照度法、探测器的绝对光谱响应度法、热释电探测器法、绝对辐射计法和与标准紫外辐射照度计比较法等5种方法的原理和测量结果。以此为理论基础，中国计量科学研究院（NIM）参加了由亚太计量规划组织（APMP）举办的国际上首次“UVA探测器的照度响应度国际比对APMPPR-S1”。比对结果表明：在7个参加实验室中，NIM的量值与国际参考值最为接近，窄波段UV365照度响应度和宽波段UVA照度响应度与国际参考值的偏离量分别为-0．57％（k=2）和-0．53％（k=2）。在特定条件下，宽波段紫外辐射度的量值复现不确定度也由原来的10％（k=1）改善为2．0％（k=1）。

提出了一种基于横向塞曼激光器的新的滚转角测量系统.该系统在已有技术的基础上,将测量放大倍率又扩展了4倍,从而大大提高了滚转角的测量精度.系统以横向塞曼激光器出射的正交线偏振光作为测量光,首先经1/4波片将线偏振光变成微椭圆偏振光(即进行微椭偏化),然后测量光通过作为传感器的1/2波片,由直角反射镜将光路折回,使测量光再次通过作为传感器的1/2波片.由于直角反射镜提供了合理的坐标变换,所以使得测量光在两次通过1/2波片时,偏振方向的改变被叠加了,相当于被测量的滚转角放大了4倍.最后测量光经检偏器合成,再用光电探测器接收.由测量光的相位变化可以求出工作台的滚转角变化.在整周期内,测量光的相位变化与滚转角成非线性关系,但在特定的角度上会出现线性很好的滚转角测量灵敏度倍增区.采用这种方法,测量放大倍率可以达到200...

本文提出一种利用半导体激光器的波长调谐特性实现的可调合成波长链绝对距离干涉测量方法，针对不同的待测距离，可选择不同的合成波长链，完成对待测距离的由粗测到精测的整个过程，文中基于这种方法构建了干涉测量系统，该系统利用压电陶瓷调制的在一条直线上的两个双光束干涉仪，使待测距离被包含于一个交流信号的相位项中，从而使小数条纹的测量转化为相位测量，合成波干涉条纹的小数级次由单波长干涉信号的相位测量值计算得到。文中以外尺寸测量为例描述了实验装置，实验结果表明，在现有的测量系统和实验条件下，待测距离小于5mm时的测量极限偏差优于2.0μm。

用透射式微分干涉法测量光纤内部折射率分布，其原理是利用旋转检偏器对测量光束进行调制，从相位分布和光程分布中计算出折射率分布。其中，从光程分布中解算出折射率分布的算法是关键。讨论了该算法的数学模型，推导了测量公式，并对算法的稳定性和误差进行了分析。利用自行研制的系统对渐变折射率分布光纤进行实测，与在NR-9200光纤测量仪上的结果进行了比较，对主要误差源进行了分析和计算机模拟。实测和模拟计算结果表明，该算法原理正确，系统稳定，测量精度优于10^-3，完全可以用来测量光纤折射率分布。

基于相位测量的外差干涉系统以其信号处理方面的优势在光学计量领域得到了广泛的应用.介绍了采用机械调制方法的差动单频干涉系统的干涉信号小数级次的相位测量实现方法.针对机械调制干涉系统的信号有相位跃变点且周期不均匀的特点,提出了利用外触发信号对干涉信号进行整周期截取而后再鉴相的方法.研制了基于FPGA的外触发式差动数字鉴相系统.实验测试表明,该鉴相系统在信号频率为300 Hz～10 kHz范围内达到的指标为:示值稳定性优于±0.015°,极限偏差小于±0.07°.

现代机械工业的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000mm/s,而目前商用外差干涉仪的测量速度不能满足这一要求.为此研制了一种基于5MHz频差双反射膜激光器的高测速干涉仪.通过实验对干涉仪的测量速度进行了验证.实验证明,该种干涉仪可以对速度为1000mm/s的运动物体进行位移和速度测量 .

主轴热误差是数控机床的主要热误差源，本文提出了一种使用三路单光束干涉仪(SBI3)进行机床主轴热误差的非接触式实时测量方法，可以快速准确地测量主轴热误差。实验结果表明，所测立式加工中心主轴热误差沿Z轴方向最大，约为50 μm，测量误差约为1.0 μm。

提出一种融合共焦显微技术和偏振干涉技术的偏振干涉共焦显微测量方法.利用共焦技术进行准确的焦点定位,以获得最佳的测量光斑;同时,利用照射到台阶边缘的不同偏振方向(平行和垂直于台阶边缘)的线偏振光反射后产生的相位变化不同这一特性,进行边缘定位.相位变化是利用外差干涉测相的方法得到的.这一系统完全符合共光路原则,有很强的抗干扰能力.利用该系统对标准线宽样板进行了测量,测量结果与中国计量科学研究院用原子力显微镜测量的结果,以及厂商提供的可溯源到美国NIST光学线宽标准的测量值都符合的很好;还对同一刻线进行了5次重复性测量,其极限偏差为20 nm.

为了满足包括太阳直射和天空散射在内的2π球面度立体角范围的入射光线的测量需求，要求太阳紫外光谱辐射测量装置的入射光学系统必须具备较好的余弦响应特性。研制的入射光学系统由聚四氟乙烯积分球、磨砂石英球冠型余弦漫射器和修正环组成，积分余弦误差〈f2〉=0．94％。引入等效辐射平面接收器的概念，根据漫射器的几何形状和上面的光谱辐射照度分布以及接收系统的角度响应特性，采用数学分析方法对漫射器和积分球组合入射光学系统的等效辐射平面位置进行了精确计算，分析了影响等效辐射平面位置的因素，并采用实验统计方法进行了验证。

新型驱动电机和高速传动器件的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000 mm/s,而目前商用外差干涉仪的测量速度不能完全满足这一要求.为此,研制了一种基于5 MHz频差双频激光器的高测速干涉仪,理论上的最高测量速度可达1580 mm/s.通过实验对测量速度和计数频率进行了检测,结果证明,这种干涉仪可以达到的最高测量速度为980 mm/s,外触发计数频率达11kHz.