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。

根据能量积分法计算了球透镜用于激光二极管（LD）与单模光纤（SMF）之间耦合的耦合效率，并对其进行研究。结果表明：当采用单球透镜时，所带来的轴向偏差为±30μm，横向偏差为±1．0μm，沿着X-Y平面的轴向倾角偏差为±1．2°；当采用双球透镜时，角向偏差最大，横向偏差次之，轴向偏差最小。

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。

根据光通信耦合器件发展的趋势，研制了一种新型光学玻璃。依据在表面张力的作用下的液滴冷凝，得到透明玻璃微球理论，首次使用槽沉法来制备球透镜。结果表明：玻璃的最佳退火温度为570℃、折射率为1．5198、透过率大于90％。得到直径为0.8mm的球透镜最佳成球温度为1250°C、折射率为1．5190光谱透过率大于90％。