这是一个微机控制的激光荧光光谱仪的数据采集和控制系统。本文描述了软件设计、接口电路设计以及抗干扰研究等。

为了能精确测量出晶体厚度，利用晶体的双折射特性，采用剪切干涉法来测量双折射晶体的厚度，从理论上推导出其实现的可行性，并结合实验验证了测量系统的具体实现过程及计算厚度的算法。结果表明，该方法可用来测量厚度为厘米量级的双折射晶体的厚度，测量的均方根误差小于20nm。

利用有限元法模拟了脉冲激光作用于单层铝板表面,由热弹机制产生超声波及其传播过程.针对相同厚度而含有不同深度的表面裂痕与给定埋藏深度的亚表面裂痕的单层铝板进行了对比计算,初步得到了声表面波经过表面裂痕及其亚表面裂痕时产生的反射及透射波形的特征;同时基于Wigner-Ville分布的时间-频率分析,得到了在裂痕前、后激光激发的瞬态表面波形的能量在时间-频率平面内分布的情形,并就时-频分析结果提出了不同深度的表面裂痕与亚表面裂痕对声表面波的声谱特征产生的显著影响,为激光超声的无损检测技术走向定量化提供了初步的理论依据.

石英晶体波片的延迟量对入射倾角有很大的敏感性,利用波片的这一特性,从普通的Lyot型双折射滤光片的基本原理出发,设计了一种新的Loyt型双折射调谐滤光片.调谐的方法是使石英波片绕平行于光轴的轴向转动.理论和实验证明这一设计有较好的可调性,可调范围比较宽.比普通的加入λ/4波片和λ/2波片的Lyot型双折射调谐滤光片简化了结构、降低了成本.

三维粒子动态分析仪（３－ＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＰａｒｔｉｃｌｅＤｙｎａｍｉｃＡｎａｌｙｚｅｒ）是利用激光多普勒频移原理，来测量两相流动中球形粒子的速度、粒径、浓度等参数，从而进一步得到三维湍流流动中粒子动态特性的一种激光测速设备。在其采集过程中自动建立的数据文件是以二进制形式存贮的，而且记录的都是每个球形粒子的信息，不能直接求平均及湍流计算。本文给出了处理这些数据的基本方法，通过编制的Ｃ语言程序得到各测点所通过的粒子数、三维速度、湍流特性以及相对体积流量，为ＰＤＡ数据软件的进一步利用与开发提供了很大的方便。

外差信号处理系统是外差干涉测量系统精度测量的重要组成部分。为了实现外差干涉的相位移测量，采用一种整数计数和小数计数相结合的外差信号相位测量方法，利用VERILOG语言编写整数计数以及小数计数模块程序，并进行了仿真验证，理论分析测量分辨率为（11π／375）rad。结果表明，该方案硬件实现电路简单、可移植性强，只需一个基于现场可编程门阵列的最小系统即可实现。

为了研究大口径反射镜的面形，在广泛调研大口径反射镜应力控制技术的基础上，从理论模型和实验两个方面同时进行。利用ANSYS建立大口径反射镜模型，得到其重力作用下的形变和受力面积变化的DPV-S关系曲线。建立了反射镜面形变化实验验证平台，对垂直放置的反射镜在不同方向上加力，利用干涉仪实测上侧面加压和背部支撑时的形变。实验验证了理论模拟结果，二者相差仅仅0．002μm-0．122μm。结果表明，这对今后进行类似的实验研究提供了值得借鉴的面形检测方法，为寻求优化的大口径反射面形控制装校方案奠定了基础。

为了验证空气隙的厚度是否对偏光棱镜的透射比产生影响，对格兰-泰勒棱镜和格兰-付科棱镜的透射比进行了详细的理论分析，并利用UV-3101分光光度计分别对两只格兰-泰勒棱镜和两只格兰-付科棱镜的透射比进行了实验测试，发现格兰-泰勒棱镜的透射比（85％左右）明显高于格兰-付科棱镜（50％左右）。理论分析表明，对于严格的准直光束，两种棱镜的透射比均随波长的变化而振荡，且这种振荡对格兰-付科棱镜强于格兰-泰勒棱镜；但在分光光度计上的测试并未出现振荡，这说明对于非严格准直的光束，空气隙的厚度并不影响棱镜的透射比。

为了获得被测导轨的直线度误差信息，采用半导体激光器发出的激光，经准直扩束后照射到楔形平板上，利用楔形平板上下表面的反射作用，将这束激光分解为交角2α的交叉光束，在这两条平行激光束交叉的范围内产生干涉条纹。将此干涉光作为准直测量的基准，用线阵CCD作为光电转换器件固定在接收靶上；检测接收靶处于被测导轨任一测量点时干涉条纹在接收靶上的位置，得到了该测量点与准直光束的偏移量。进行了重复性实验以及与光电自准直仪的比对实验。在测量长度842mm时，直线度误差18．96μm，测量长度最远可达14m。结果表明，样机的性能、指标基本达到了预定目标。

为了使双频激光干涉仪的高精度和可靠性能够在当前急需解决的大尺寸高精度同轴度，直线度测量方面有效的发挥出来，有必要在双频激光干涉仪的信号处理方面采用比相技术，为此，需要稳定Ｚｅｅｍａｎ激光的频差。本文提出了一种基于８０９８单片机系统的智能化稳频差方案，不但保证了频差的稳定性，而且每次开机还能自动搜寻频差极值，从而保证了光频的复现性。系统经过实验验证，频差变化小于５ｋＨｚ／５ｈ工作稳定可靠，可以满足比