DVD光学读取头已被改装成微纳米扫描探头，但是已有改装方案都存在感测精度与感测范围不能同时兼顾的不足。文章研究发现，DVD光学读取头聚焦透镜的数值孔径（NA）值对扫描探头的感测范围有显著影响；去掉DVD光学读取头中的音圈电机，避免其迟滞特性的影响，可获得较高的精度；更换数值孔径值为0．16的聚焦透镜可增大线性感测范围。实验结果表明，该扫描探头的线性感测范围超过90μm，20min的稳定性误差为82.5nm。

为测量微机电系统的表面结构，研制了一种基于白光干涉法的表面结构测量仪。设计了显微干涉仪，通过实验分析了显微干涉仪关键设计参数中的光源带宽、物镜数值孔径、孔径光阑大小对垂直扫描白光显微干涉测量中干涉条纹光强分布的影响；设计了Z向一维位移工作台，提出了一种以显微干涉图像灰度值归一化标准方差为依据的白光干涉测量条纹自动搜索定位方法。相关实验结果为白光干涉表面结构测量仪的优化设计提供了参考依据。

介绍了一种针对微观流场检测数字粒子图像测速技术,通过添加荧光显微装置,改进激光入射与照明方式及聚焦平面控制,解决了微观检测的关键问题。对微流体器件中几种典型微管道进行了理论与试验研究,并定量对比与分析了仿真与试验结果,结果显示Micro-PIV是适合于微米级流场检测的有效试验手段。

介绍了一种针对微观流场检测数字粒子图像测速技术，通过添加荧光显微装置，改进激光入射与照明方式及聚焦平面控制，解决了微观检测的关键问题。对微流体器件中几种典型微管道进行了理论与试验研究，并定量对比与分析了仿真与试验结果，结果显示Micro—PIV是适合于微米级流场检测的有效试验手段。

双功能原子力与光子扫描隧道显微镜（AF／PSTM）用π对称双光束照明方法来消除假象。为改进现有的AF／PSTM系统，提出新的照明系统方案，并设计了新方案中需要的高数值孔径的浸油显微物镜。根据具体的物镜系统参数要求，选择合适的初始结构，用ZEMAX光学设计软件对物镜进行设计、优化和像质评价，设计结果显示浸油物镜的数值孔径大约1.54，可以很好地满足照明系统的需要。