为使测量加速度的传感器免受电磁干扰。提出一种采用PSD的激光加速度测量技术；阐述了一维PSD位置敏感光电器件的工作原理，以及利用PSD构成的光学系统测量加速度的工作原理；对开环加速度计系统进行了动态分析，并提出了利用∑-△调制器构成数字式反馈回路的闭环系统的设计方法；理论分析表明：该加速度计具有线性度好，灵敏度高，工作量程大的特点。

分析了一种迈克尔逊干涉型光纤加速度计的结构设计和工作原理,详细推导了被测信号的加速度与迈克尔逊干涉仪的输出相位差之间的关系,并对加速度的灵敏度进行了相应的参数讨论,最后应用Matlab软件对光信号处理电路进行了仿真;结果表明,解调信号和待测信号相位一致性好,从而从理论上证明了这种结构新颖、体积小、精度高、成本低的干涉型光纤加速度计是合理可行的.

根据1／2波节自聚焦（GRIN）透镜中光的传输特性，提出了一种新颖的测量微小角位移的模型，通过对模型中光线传输和几何关系的理论分析，推导了待测角位移与光耦合效率之间的传递函数.针对模型对测量范围的限制，提出了一种可行的拓宽测量范围的方法．研究结果表明，该模型不但测量范围宽，而且测量准确度高，线性度好．

针对编队飞行卫星的大容量通信要求,提出采用光通信技术建立多星之间的通信链路。建立星间光通信系统模型和链路,研究空间光通信的比特差错率与天线口径大小、传输距离、通信码率以及调制方式的关系,分析卫星平台的指向角度误差对光通信的影响,以及多星光通信的性能。仿真结果表明,当采用发射功率30mW、天线口径1 cm的发射机时,在星间传输距离15 km、通信码率1Gb/s时比特差错率优于1×10-10。

研究了采用新型的GRIN透镜的微胶囊内窥镜成像的工作原理.根据近轴子午光线方程,用矩阵分析法分析GRIN透镜成像原理,并提出自动调焦、CCD光电转换、图像传送和无线传送电能等的实现方法.为研发微型生物医学仪器提供了必要的理论基础和重要的技术方法.

研究了一种新颖的光纤加速度计,阐述了三光纤GRIN透镜加速度敏感元件的工作原理及其结构设计.该传感器包括三根光纤、一个GRIN透镜和一个质量块.根据光功率耦合原理,对透镜倾斜时的误差进行了定量分析.该加速度计具有结构新颖、体积小和灵敏度高等优点,是一种具有多用途的加速度传感器.

为使测量加速度计的传感器小型化,且不受电磁干扰,根据GRIN透镜在1/4波节处具有入射光线与出射光线成中心对称的特性[1],首次提出并研制了采用GRIN透镜制成的微型光纤加速度计.闭环负反馈电路设计技术被应用于该加速度计中,使之成为一个具有调宽脉冲再平衡性能的新颖加速度测量系统.对该系统进行的数字仿真和精度定量分析表明:该光纤加速度计具有测量线性范围宽、精度高的特点,可广泛应用于惯性测控系统中.