在大截面传像束前置光学物镜设计中，采用“负-正”型式的像方远心光路结构，很好地解决了镜头轴外像差校正和像面照度均匀性问题，同时使镜头结构紧凑、小型化。给出了前置物镜设计实例：工作波长0．8～1．1μm，焦距5mm，相对孔径为1：3．84，光学长度为47mm，视场角为60°。在光学耦接镜设计中采用物方远心光路结构，引入二元光学透镜，通过理论计算和ZEMAX光学软件优化，给出工作波长0．8～1．1μm，焦距33．6mm，光学长度为63．5mm，采用一个衍射面的耦接镜设计实例。该设计结果适用于单丝直径16μm，截面直径6mm的光纤传像束。

探测器技术是计算机层析成像系统的关键技术之一.提出了一种基于面阵CCD器件,采用光纤和光纤面板进行光耦合及传输的扇形束线阵扫描X射线新型探测器技术.实验结果表明,该新型探测器具有结构紧凑、性能可靠且分辨力高(约50μm)等特点,可以实际应用于工业X-CT系统之中.

光学靶标是一种用来在室内检测大型光测设备跟踪性能和测量精度的标校装置，其运动时给出的目标空间角度值可以用来标定光测设备的动态特性。针对光学靶标运动时空间位置动态标定的问题，本文提出了一种应用瑞士Leica公司生产的高精度全站仪TDA5005对其进行自动跟踪标定的新方法。标定结果显示，光学靶标的动态位置误差小于5”，满足标定精度要求。

研制了一种新型的双通道椭圆弯晶谱仪,椭圆的离心率和焦距分别为0.9586和1350mm.利用晶体作色散元件,布拉格角为30°～67.5°,谱线探测角为55.4°～134°.在两个通道上用CCD和条纹相机同时测量Χ射线的空间和时间分辨光谱.在'神光Ⅱ'激光装置上进行了首次摄谱实实验,实验结果表明该谱仪的光谱分辨力为0.002nm.

微卫星装载的新型监视传感器对空间目标成像,要求其望远镜简单,重量轻,成本低和快速实现.针对任务要求和当前技术水平,提出采用同轴三反射镜望远镜构型与使用新型材料相结合的设计方法.望远镜系统为同轴三反射镜构型,由3片非球面镜和1片45度全反镜组成,其性能优于两反,而设计与制造又相对离轴三反容易;使用诸如碳化硅和碳纤维复合材料等材料容易控制系统重量.望远镜采用管状外形,反射镜支撑采取周边支撑与背部支撑相结合的形式,使加工和装调较为简单.望远镜模装设计的调制传递函数大于0.2,重量小于5kg,满足微卫星星座平台装载空间监视传感器的关键设计要求.

限于常规汞灯谱线法波长定标的局限性，构建了紫外辐射计波长定标装置，研究了紫外辐射计波长定标的物理过程和测量链，并对紫外辐射计中臭氧十二个吸收波长进行了光谱定标，通过对定标影响量的分析和计算，得到定标影响量的测量不确定度和波长定标合成标准不确定度，其中波长定标合成标准不确定度为0．026mm，同时通过光学CAD分析和实验验证紫外辐射计的光谱带宽可以达到1.0nm。应用自行构建的紫外波长定标装置较好地完成了紫外辐射计臭氧吸收谱线的定标工作，满足了臭氧反演所需的波长精度要求和光谱带宽要求。

提出在非扫描工作方式下获得二维分布的多个点目标辐射谱的方法.该方法与其他成像光谱技术最显著的区别在于其光学系统的设计及数字微镜的使用.通过数字微镜进行目标选通,并经过特殊设计的柱面透镜阵列将二维分布的多个目标变换成一维分布,结合光谱仪的使用实现多目标光谱的同时测量,提高了系统信噪比.在可见光波段进行了实验,结果表明该方法是可行的.