基于薄膜干涉滤光片角度调谐的基本原理,提出并实现了一种线性调谐滤光器.利用步进电机控制薄膜干涉滤光片的入射角,通过优化机构装置参量,使步进电机旋转角成为线性控制变量.通过应用多层介质薄膜的膜系特征矩阵以及机构装置的几何关系,从理论上得到了滤光片的峰值波长随步进电机的旋转角之间的变化关系曲线,证明线性调谐滤光器具有可行性.设计了一个包括步进电机控制电路在内的实验装置,在1548～1561 nm的波长调谐范围内,取得了线性误差在±0.6 nm以下的实验结果.

全光非线性开关是全光3R再生的关键技术.在对一种全光开关[超快非线性干涉仪(UNI)]的传输函数进行分析后,得到了超快非线性干涉仪窗口的数学描述.在此基础上通过实验得到了40 Gb/s的全光开关.并结合实验条件,具体分析了影响超快非线性干涉仪开关窗口的几个因素:增加半导体光放大器(SOA)的注入电流,增大控制脉冲的平均功率和调节连续光功率到最佳值,都能有效地改善输出窗口的形状和消光比,并对这种现象在理论上进行了初步分析.可以利用上述结论指导超快非线性干涉仪实验,从而使超快非线性干涉仪系统得到最大程度的优化.

研制成功一种基于集成光学声光可调谐滤波器(IAOTF)的新型近红外光谱仪。从理论上分析了这种光谱仪的特征方程及分辨率，然后用三个中心波长不同的增益开关分布反馈激光器(DFB)的耦合光源进行了发射光谱的实验测量，最后通过傅里叶逆卷积的方法进行了光谱数据的恢复工作，从而进一步将该光谱仪的分辨本领提高到0．6nm。

提出了一种基于圆盘旋转光栅调制的傅里叶变换光谱仪(FTS),光栅同时实现了分束和外差调制的功能.分析了三种实现分光的方案,通过对三个波长分别为670 nm,633 nm和532 nm的激光进行了频谱测量实验,结果表明该光谱仪具有良好的稳定性和抗干扰能力,经调制后测量灵敏度倍增20倍,尤其适用于微弱信号测量和近红外领域.

基于时分复用(TDM)原理,提出了一种新型的用于多点速度测试的全光纤干涉系统,通过同一个冲击靶面的测速实验验证方案的可行性.该系统通过在原有全光纤速度干涉仪(AFVI)的探测端口引入光纤耦合器和延迟线,由于延时的存在,被测点干涉信号之间在时间上存在相同的延时,利用时分复用原理,能够实现以往需要多套速度干涉仪才能实现的对测试靶面的多点测试功能.通过对同一个测试自由面上的两点进行测试,得到了具有一定时延的相似干涉条纹,而且延迟的时间与光纤延迟线对应.实验验证了系统设计的正确性.

光电探测器是影响激光测高仪探测性能的重要器件。为了使探测器性能保持最佳状态，采用了近似算法进行分析。该算法使用近似分布函数来模拟探测器的输出，推导出虚警率与阈值门限和倍增因子三者之间的函数关系，找出虚警率、阈值和增益之间的最佳结合点。实验表明，根据该方法设计的激光测高仪探测器接收电路，可使探测概率和回波信噪比有显著提高。这一结果对激光测高仪目标特性的回波分析和地形地貌3维轮廓重建有很大帮助。

提出利用室外消光法与室内时序增益系数比检测相结合的方法进行激光测距机最大测程测试,利用精密光电延时与激光回波模拟技术相结合的方法实现对测距机测程范围、测距精度、选通范围及精度、距离分辨力等主要性能参数的室内模拟测试。对测试原理进行了论述,并对激光测距机的实验数据进行了分析。实验结果表明：利用所提出的综合测试技术可实现对脉冲激光测距机多个主要性能参数的准确测试,为客观评价激光测距机的性能提供了可靠的测量数据。

分振幅光偏振仪（DOAP）是一种高速测量光波偏振态的传感器。提出了一种基于人工神经网络（ANN）的分振幅光偏振仪的数据处理方法,将分振幅光偏振仪中电路系统输出的电信号作为神经网络的输入,入射光的斯托克斯参数作为神经网络的输出,建立一个前向多层神经网络模型。通过网络训练,使该网络确立了电路系统输出电信号与入射光斯托克斯参数之间的映射关系。由测量时得到的电信号,利用训练后的神经网络可以计算出待测的入射光的斯托克斯参数。测试结果表明,在测量精度方面,该方法获得的斯托克斯参数的总均方根偏差为1.9%,略优于基于矩阵运算的数据处理方法。