在Ｍｉｅ光散射理论对单个颗粒光散射计算的基础上，应用蒙特卡罗直接模拟方法实现对颗粒群的复散射计算，得出了不同粒径及分布、不同颗粒浓度条件下，颗粒群的复散射光强分布，该方法可用于在线颗粒测量中的复散计算。

分析了一种光学颗粒计数器设计技术的理论和方法，并研制了一套用于颗粒计数的实验装置。经过实验验证，该装置能够对液体介质中的颗粒状杂质的数量和粒径进行检测。试验表明，该装置不仅能够测量大颗粒，而且还能够检测较小的颗粒。

为实现客流计数自动化，开发了一种基于新型高分子薄膜型光纤列阵感压的客流计数系统．感压原理建立在光散射强度与高分子材料密度变动的对应关系上，系统以脚底压力分布“质心”的时空变化为信息特征，该时空变化特征反映了乘客上下车时维持动态平衡的一般规律．由此设计了多种行为模式的客流跟踪、辨向和计数方法．统计实验结果表明，该客流计数系统可实现实时测试，准确率达95％以上．

根据Ｍｉｅ散射理论计算了５种光学粉尘浓度测量仪的光散射响应特性曲线，对照呼吸性粉尘在人体呼吸道中的沉降效率曲线，对这些光学粉尘浓度测量仪的响应特性进行了分析。得出的结果是：采用近前向型不散射结构、多波长照明光源和大孔径散射光收集系统的光学粉尘浓度测量仪，其响应特性曲线更接近于人体对呼吸性粉尘的采集效率。

介绍了一种自行研制的尘埃粒子检测仪的测量原理和工作系统,该仪器用于检测洁净室中空气的尘埃粒子数和监测洁净度级别.尘埃粒子检测仪基于光散射原理,工作系统主要分为传感器、电路、气路和中央控制四部分.选用了直角散射光学传感器接收信号光,经光电转换和电路处理,可获得环境的尘埃粒子数目和尺寸信息.气路部分中采用了先进的微桥气流质量传感器,能够精确控制气体的采样量,通过单片机反馈控制,进一步提高了仪器的稳定性和精度.试验数据证实了该尘埃粒子检测仪具有市场上同类检测仪器的检测能力.

光学散射法是一种测量油液中粒径分布的重要方法,而利用光强度反演粒径分布是决定该方法能否准确测量的关键.文中分析了散射测量原理,探讨了油液中颗粒分布满足R-R分布规律的函数限制法数值模拟计算,遗传算法进行优化的反演结果与设定值相符,为进行实际测量求取函数分布参数提供了依据.

利用琼斯散射矩阵，借助右手正交基组来表示入射场和散射场，推导出光学元件亚表面缺陷或微粒在不同偏振状态下的双向反射分布函数的表达式。给出了亚表面缺陷在不同入射角条件下，不同偏振状态下的双向反射分布函数与散射方位角之间的关系，以及不同入射角下P偏振入射产生的P偏振双向反射分布函数的3维散射图。结果表明：P偏振入射产生的P偏振双向反射分布函数强烈依赖于入射角、散射角和方位角，且随着入射角的增加，其最小值点所对应的方位角逐渐减小。

设计了一种检测装置，用来对洁净介质中的颗粒粒径大小和数量进行统计。详细分析了用几何光学的光阻公式替代消光公式对大粒径颗粒的检测机理和前向光散射探测器检测小粒径颗粒时的计数技术。用该装置对标准颗粒物质进行了检测实验，结果表明：对于2μm以上的颗粒计数。效率能达到90％；对于1μm以下的颗粒也有较好的分辨能力，计数效率在70％左右。数值计算和实验结果证实了该装置具有较好的计数能力，能够表征洁净介质的污染程度。