介绍了利用平面镜多次反射系统实现二维高精度小角度偏转测量的光学测量方法,构建了实验系统,针对系统的测量精度和测量范围与激光束在平面镜系统中反射次数的关系进行了研究,最后根据应用实例给出了具体的计算分析,研究结果表明,该方法具有结构简单、测量精度高的特点,当反射次数达到10次以上时,系统的测量精度将达到0.01″,为亚角秒级高精度动态测量提供了一种新的研究方法。

介绍了100mm口径反应烧结碳化硅平面反射镜的光学加工工艺流程.按照流程依次介绍了在粗磨成形、细磨抛光和精磨抛光过程中使用的机床、磨具和磨料以及采用的工艺参数和检测方法.介绍了在光学加工各个步骤中应注意的问题.展示了加工后反应烧结碳化硅平面反射镜的实物照片.给出了面形精度和表面粗糙度的检测结果:面形精度(95%孔径)均方根值(RMS)为0.030λ(λ=632.8nm),表面粗糙度RMS值达到了1.14nm(测量区域大小为603.6μm×448.4μm).

研制了高反射率的玻璃微珠,并制成了玻璃微珠反射板,可替代光电测量仪器中使用的普通平面反射镜.借助于玻璃微珠的正向反射特性,克服了普通平面反射镜由于环境振动导致反射镜振动引起的测量精度下降的缺陷,确保了在动态测量时光学系统的稳定性和测量的精确性.

为实现对水平式两轴转台中库德光路的快速高精度装调，建立了自准直平行光管与平面反射镜相组合的自准直装调和检测系统。介绍了水平式两轴转台中库德光路的组成和工作原理，根据光学自准直原理给出了库德光路的装调和检测方法；结合库德光路的特点推导出基于坐标变换的库德镜辅助装调模型，进而实现了库德光路的快速装调。最后，对装调好的库德光路进行了随经轴和纬轴转动的误差检测，得出两轴转台工作过程中库德光路的实际晃动误差。结果表明，通过装调的库德光路晃动误差仅为5．2”，满足设计指标要求的8”。该装调技术不仅适用于库德光路也可对其它的反射镜装调提供一定的借鉴和参考。

提出了利用两平面反射镜多次反射来虚拟室外基线场，在室内完成检定光电测距仪及全站型电子速测仪测距部分的解决方案；在现有技术的层面上对该方案所面临的技术难题进行了探讨，对其可行性进行了论证；对该方案实施1000m测长的不确定度进行了详细的分析和计算，得出了该方案完全可行的结论。

为了研究反射镜部件中胶对系统的影响，分析了胶的有限元建模方法，即详细模型和有效模型。采用详细模型对系统进行了模态分析和均匀温升热弹性分析。通过无热化方法确定了胶的厚度，分析了不同面积的均匀圆形胶点和方形胶点对系统性能的影响。为了模拟实际情况中的小均匀点胶，对同一模型中不同直径的胶点进行了分析。分析结果表明：圆形胶点对反射镜的面形影响要比方形胶点小得多；胶点的不均匀件会造成反射镜的面形变化。

介绍了采用平面反射镜折光的原理，使条码因瓦水准标尺（纵向）水平移动来模拟工作中高差变化，用双频激光干涉仪测量的尺身水平移动量与数字水准仪测量的高差变化直接比较的方法，成功地解决条码因瓦水准标尺计量校准问题的研究和实践，从而填补该项检定的空白且有效地解决了用户的燃眉之急。