提出一种无需转动镜头,一次性瞬时完成周围360°目标成像的全景光学环带凝视成像技术.该技术采用平面圆柱投影方法,可实现超半球成像.分析了全景环形透镜PAL的成像特性,给出全景光学设计实例,利用所完成的原理样机实现了动态全景数字图像处理.成像结果表明该技术在管道测量、医用内窥检查、全景监控、周视监测等领域具有广阔的应用前景.

提出了利用带二元光学元件的球透镜实现可见／紫外双波段光学系统的新方法。在蓝宝石球透镜中部引入二元光学元件，有效校正了色差及球差；同时利用谐衍射设计，使可见／紫外双波段共用同一二元光学元件。利用光纤面板对像面的补偿，既校正了场曲，又满足半视场0-15°为可见波段，15～35°为紫外波段的实际应用需求。完成了在蓝宝石平面基底上最小线宽为10μm的八台阶二元元件的制作。所研制的系统经测试，在F数为1的条件下，弥散斑小于60μm，与传统的球透镜相比．光斑缩小了1／3。

最近研制与改进的几台CQG-Ⅱ车间数字干涉仪除应用于平面及球面的面形测量、获得面形误差PV、RMS或N、△N外，还可以广泛地应用于下列几种特殊的应用：（1）微型光学件的检测；借助α60mm-α15mm放大系统可能测量α1mm平面；（2）光学平行平面的透过波面畸变检测；（3）棱镜角度及面形检测；（4）非球面检测；低陡度非球面、二次曲面及非球面准直系统；（5）衍射光检测；（6）镜头的调制传递函数（MTF）的检测；（7）金属表面（模具）或镀反射膜光学件的检测，仪器的口径为60mm，平面精度为λ/20，球面精度为λ/10，λ=632.8nm。对以上的应用均列举了生产实际应用或科研应用的实例。

提出了利用带二元光学元件的球透镜实现可见／紫外双波段光学系统的新方法。在蓝宝石球透镜中部引入二元光学元件，有效校正了色差及球差；同时利用谐衍射设计，使可见／紫外双波段共用同一二元光学元件。利用光纤面板对像面的补偿，既校正了场曲，又满足半视场0-15°为可见波段，15～35°为紫外波段的实际应用需求。完成了在蓝宝石平面基底上最小线宽为10μm的八台阶二元元件的制作。所研制的系统经测试，在F数为1的条件下，弥散斑小于60μm，与传统的球透镜相比．光斑缩小了1／3。

介绍了一种新的胶合式全景环形透镜（PAL）,改善了全景环形透镜的设计自由度,使全景透镜承担部分校正色差的任务,简化后继透镜组的结构,减少杂散光生成,缩小长焦距全景环形透镜光学系统的体积,并扩大系统的视场。对全景环形透镜的色差和视场进行了理论分析,给出了选择新型全景环形透镜胶合玻璃材料的方法。设计了一个双片胶合式全景环形透镜及其后继转像透镜组,系统焦距为10.3 mm,总长170 mm,孔径为f/3.7,PAL最大口径为70 mm,光谱范围为0.486～0.656μm（可见光谱）。后继转像镜组由8片透镜构成,系统后焦距（BFL）为17 mm。实验结果证明系统像差校正良好。

全景环形透镜(PAL)利用平面圆柱投影法(FCP),将三维空间的像成在一个环形区域,由于其成像原理不同于人眼习惯的中心投影法(CCP),故不利于人眼的观察以及测量,极大地限制了PAL的应用领域.现提出了一种新的展开方法,实现了从FCP到CCP的转换,结果表明,三维立体空间环形像的展开效果良好,更符合人的观察习惯,极大地拓展了PAL的应用领域.

现代光学系统多采用大口径的光学元件来提高系统的测试精度.数字波面干涉仪是一种高精度光学元件检测设备,但目前传统的技术无法满足检测大口径光学元件的要求.在普通数字波面干涉仪的基础上,采用目标函数多孔径拼接技术,能很好地解决大口径光学元件检测问题,最终得到较完整的波前信息.

提出了测量全场应力应变的一种新方法.它可用于测量被测物体整个表面的变形量.这种方法为非接触测量,不影响被测量物的表面.其方法是利用全场激光衍射通过CCD采集计算机成像.编写数字图像处理程序对被测物表面变形信号进行处理取得被测物表面的全场变形信息数据,同时可以观察衍射条纹形貌以及变化全过程.

在两个子孔径拼接原理的基础上提出了子孔径拼接目标函数，并通过建立每个子孔径的相关矩阵及相关向量，每个重叠区的拟合矩阵及拟合向量，运用矩阵变换实现了子孔径的拼接，从而实现了大口径面形的测量，该方法简单易行，且避免了误差传递和积累。

提出了用扫描法测量大口径长焦距镜面或透镜焦距的方法.这种方法是通过对一块Ronchi光栅的Talbot像与另外一个Ronchi光栅所产生的莫尔条纹转角的计量来测量长焦距;通过扫描对大口径范围内的整个区域进行测量.实验结果表明,这种方法能够实时地、非常精确地测量长焦距.