分析了大视场大相对孔径水下专用摄影物镜的设计特点．基于反摄远结构引入一个高次非球面设计了相对孔径为1／1．4，水下全视场66°，焦距11．85mm，光谱响应范围0．48～0．60μm，采用平面水密壳窗的水下专用摄影物镜．全视场MTF在空间频率42lp／mm时高于0．4．与相同技术要求下全部采用球面透镜的设计进行比较，表明该摄影物镜结构更简单，成像质量也更优异，能够满足深水微光摄影物镜对大视场、大相对孔径、小型化、轻量化的需求．

分析了弹道相机系统的构成,并对弹道相机的最主要部分--旋转快门相位控制器工作原理进行剖析.鉴于闭环锁相控制捕获速度及同步准确对目标的摄取及后续交汇处理准确均有较显著影响,在具体分析弹道相机各种工作状态和控制信号关系的基础上,设计了一种基于数字锁相技术的弹道相机旋转快门相位控制器,并对驱动频率及相位差调整等关键技术难点进行建模分析,论证了该设计方案的可行性及优越性.实验结果表明,采用该设计方案可显著提高相机旋转快门的同步准确,使得相机交汇处理数据具有更好的平滑性和一致性.

利用密集波分复用和时分多路复用技术相结合的大规模阵列结构,以Mach-Zehnder干涉型光纤水听器为例,分析了采用相位产生载波技术的频分多路复用,提出了密集波分复用技术在干涉型光纤水听器阵列应用的新方法,给出了复用体系结构,并分析了其在工程上可行性.

用投影无热差图和双层衍射元件选玻璃的原则，选择了适用红外双波段消热差、消色差的玻璃组合．为提高衍射效率，基于双层衍射元件衍射效率表达式研究了双层谐衍射元件的结构优化，给出了优化方法．利用双层谐衍射元件设计的折衍混合双波段光学系统视场角10°，F#为2，有效焦距115mm．系统在3．4～4．2um和8～11um两个工作波段的衍射效率均达到90％以上；-40～100℃温度范围内，中心视场的调制传递函数值变化最大为0．09、边缘视场的调制传递函数值变化最大为0．13．

采用全矢量有限元方法进行光纤设计优化,得到横截面上失去两层空气洞的双芯光子晶体光纤,可用于液压传感.优化的双芯光子晶体光纤的模场半径和数值孔径与单模光纤基本一致,在优化的双芯光子晶体光纤和单模光纤之间有一个相对较低的熔接损耗.计算结果表明由模场半径和数值孔径导致的不匹配造成的总共损耗可低至0.026dB,低于传统光子晶体光纤和单模光纤0.1dB的直接熔接损耗.对基于20cm双芯光子晶体光纤的液压传感器的性能进行研究,结果表明在0~500 MPa量程内的灵敏度为-1.6pm/MPa.

在光刻热熔成型以及电铸复制得到的微透镜阵列镍板基础上，采用静态铸塑技术，得到了高质量的ＰＭＭＡ微透镜阵列．本文介绍了静态铸塑的聚合反应理论基础、模具设计以及工艺过程．最后对微透镜阵列的复制精度进行分析，结果表明复制精度优于０．５μｍ．

在光刻热熔成型以及电铸复制得到的微透镜阵列镍板基础上，采用静态铸塑技术，得到了高质量的ＰＭＭＡ微透镜阵列．本文介绍了静态铸塑的聚合反应理论基础、模具设计以及工艺过程．最后对微透镜阵列的复制精度进行分析，结果表明复制精度优于０．５μｍ．

本文提出了压电晶体（ＰＺＴ）位移物曲线自动干涉测量方法，该方法利用干涉仪把ＰＺＴ的微位移量转化成干涉条纹相位变化量，通过快速傅里叶变换（ＦＦＴ）方法自动复原干涉条纹中包含的相位的变化量，从而高精度地检测出ＰＺＴ的位移特性曲线根据该方法，利用ＣＣＤ摄象机、图象板和干涉仪组合成一套光、机、电一体化的微位移自动测试系统，实际测量了我们研制的ＰＺＴ随电压变化的位移特性曲线实验表明，该方法原理实现简单，且能实现高精度、自动。

介绍大孔径静态干涉成象光谱仪的光学原理，分析基于Ｓａｇｎａｃ 型横向剪切分束器的干涉系统设计方案，推导了理论和实际的光程差公式，讨论了几种具体的结构形式，总结了各自的优缺点．

建立了三维集成成像显示系统的分辨率测试模型,对模型所采用的形状、比例和条纹宽度等进行设计研究.首先,根据集成成像技术多角度拍摄测试模型得到视差图;然后,根据二维分辨率测试卡的测试方法对视差图清晰度线进行标定;最后,计算视差图得到合成图像并显示到集成成像系统上,测试得到系统重构三维物体的分辨率.实验结果表明该设计支持观察者测试不同角度、不同深度的显示分辨率,量化了集成成像显示系统分辨率.模型包含8级分辨率清晰度线,基本满足当前三维显示系统分辨率的测试范围,可用于测量集成成像显示系统的重构景深和视场角.