本文主要包括两方面的内容，一方面描述用液晶光阀产生空间与时间性能可控的小尺寸薄相位屏；另一方面则讨论用液晶空间光调制器实现波前相位畸变校正的可能性。从而表明，这类价格低廉、结构简单而性能可靠的非线性光学器件可望在高性能新型自适应光学系统中得到广泛应用。

介绍了在细胞及亚细胞结构与功能研究中发挥至关重要作用的各种现代光学显微镜,包括近场显微镜、共焦扫描显微镜、双光子成像显微镜、图像恢复显微镜及时间相关单光子计数技术,着重描述了后两种系统的工作原理及先进功能.

当前，医生们利用各种成像技术与疾病进行斗争，其中光学成像技术是获得刘分辨率图像的新方法，其原理是每种生物介质具有各自特有的光谱特性，可赖以区分病变组织和正常组织，或对潜在问题准确定位。而光学相干层析则是最精确的光学成像技术，可提供１０－２０μｍ量级的高分辨率及比身心健康为止任何其他技术都高的灵敏度。本文着重讨论了光学相层析术的基本原理及目前发展状况。

为了用空间望远镜实现衍射极限成像,有待解决的基本问题之一是光学表面热变形所引起的像质下降.热效应可以分为热浸泡和热梯度两类.一般来说,热浸泡主要引起焦距变化,且通常处于所允许的范围内;而热梯度则难以控制.重点分析了望远镜主镜轴向热梯度的影响,并给出了一些数值计算结果.

讨论了大气湍流对空-地和地-空光学系统图像分辨力的影响.大气相关长度r0是评定大气湍流是否影响光学系统图像分辨力的主要依据.采用不同的大气湍流模型,通过计算相关长度得到了大气湍流对系统图像分辨力的影响,并对空-地与地-空系统的大气相关长度进行了计算比较.结果表明对空-地观测系统来说,大气相关长度是大气层高度和反映大气湍流特征的C2n的函数.而对地-空观测系统来说,大气相关长度与高度几乎无关.分析了大气湍流对机载和星载光学遥感系统成像分辨力的影响.

由于自适应光学系统的实现成本很高,所以利用电子计算机进行系统仿真,把它作为一种行之有效的研究方式已被大量应用.讨论了在自适应光学系统计算机仿真中,大气湍流形成畸变波前过程的仿真模型,提出了利用Kolmogorov功率谱算法构造畸变波前的方法.