对UVA探测器照度响应度的量值复现方法进行了详细的讨论。分析比较了光源的光谱辐射照度法、探测器的绝对光谱响应度法、热释电探测器法、绝对辐射计法和与标准紫外辐射照度计比较法等5种方法的原理和测量结果。以此为理论基础，中国计量科学研究院（NIM）参加了由亚太计量规划组织（APMP）举办的国际上首次“UVA探测器的照度响应度国际比对APMPPR-S1”。比对结果表明：在7个参加实验室中，NIM的量值与国际参考值最为接近，窄波段UV365照度响应度和宽波段UVA照度响应度与国际参考值的偏离量分别为-0．57％（k=2）和-0．53％（k=2）。在特定条件下，宽波段紫外辐射度的量值复现不确定度也由原来的10％（k=1）改善为2．0％（k=1）。

提出了一种共光路外差干涉测量模拟磁头磁盘静态间隙的方法,该方法以低频差横向塞曼双频激光器作为光源,采用专门设计的双折射透镜分光和相位测量技术,实现了对光波半波长的3600细分,从而使测量分辨率达到0.1 nm.原理实验结果表明,该系统在无恒温的普通实验室条件下,1 h内稳定测量实验结果漂移小于4 nm;利用压电陶瓷(PZT)微动工作台(步进分辨率1 nm)驱动反射镜(模拟磁头)产生位移,在1μm范围内与该系统测量结果进行比对,得到线性相关系数优于0.9998.

现代机械工业的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000mm/s,而目前商用外差干涉仪的测量速度不能满足这一要求.为此研制了一种基于5MHz频差双反射膜激光器的高测速干涉仪.通过实验对干涉仪的测量速度进行了验证.实验证明,该种干涉仪可以对速度为1000mm/s的运动物体进行位移和速度测量 .

柔性铰链精密定位工作台具有直接传动、无摩擦、结构紧凑、重量轻、刚度好及分辨率高等优点.设计了一种具有较大传动比的定位工作台,介绍了其系统结构和工作原理,并对刚度性能作了分析.利用双频激光干涉仪对压电陶瓷驱动下的工作台特性进行了测量.结果表明,该工作台具有纳米级的分辨率和定位精度.

基于表面等离子体共振(SPR)的纳米定位装置可以实现纳米级的定位分辨率和重复性.通过设计特殊四面体棱镜,使四面体棱镜第一个反射面的入射角等于SPR的共振角,在该反射面上镀上金属膜,后面放置光纤探头构成SPR定位指零装置,实现了纳米定位装置和干涉仪系统的集成.干涉仪测量前利用SPR纳米定位系统确定一个零位,当发生漂移时回到定位零点进行读数校正,就可以减少干涉仪的漂移误差.建立了集成纳米定位装置的干涉仪系统.实验表明,干涉仪的测量不确定度从70 nm减小到10 nm,提高了系统的测量精度和稳定性.

文章在中国计量科学研究院研制的差拍法布里-珀罗（F-P）干涉仪基础上，提出用密封干涉光路的真空系统方法，来消除空气折射率变化对测量结果的影响。研究了空气折射率变化对测量精度的影响关系，给出真空系统所需的真空度的估计式。并设计制作了适用于该系统的密封干涉光路的真空系统。

主轴热误差是数控机床的主要热误差源，本文提出了一种使用三路单光束干涉仪(SBI3)进行机床主轴热误差的非接触式实时测量方法，可以快速准确地测量主轴热误差。实验结果表明，所测立式加工中心主轴热误差沿Z轴方向最大，约为50 μm，测量误差约为1.0 μm。

提出一种融合共焦显微技术和偏振干涉技术的偏振干涉共焦显微测量方法.利用共焦技术进行准确的焦点定位,以获得最佳的测量光斑;同时,利用照射到台阶边缘的不同偏振方向(平行和垂直于台阶边缘)的线偏振光反射后产生的相位变化不同这一特性,进行边缘定位.相位变化是利用外差干涉测相的方法得到的.这一系统完全符合共光路原则,有很强的抗干扰能力.利用该系统对标准线宽样板进行了测量,测量结果与中国计量科学研究院用原子力显微镜测量的结果,以及厂商提供的可溯源到美国NIST光学线宽标准的测量值都符合的很好;还对同一刻线进行了5次重复性测量,其极限偏差为20 nm.

为了满足包括太阳直射和天空散射在内的2π球面度立体角范围的入射光线的测量需求，要求太阳紫外光谱辐射测量装置的入射光学系统必须具备较好的余弦响应特性。研制的入射光学系统由聚四氟乙烯积分球、磨砂石英球冠型余弦漫射器和修正环组成，积分余弦误差〈f2〉=0．94％。引入等效辐射平面接收器的概念，根据漫射器的几何形状和上面的光谱辐射照度分布以及接收系统的角度响应特性，采用数学分析方法对漫射器和积分球组合入射光学系统的等效辐射平面位置进行了精确计算，分析了影响等效辐射平面位置的因素，并采用实验统计方法进行了验证。

新型驱动电机和高速传动器件的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000 mm/s,而目前商用外差干涉仪的测量速度不能完全满足这一要求.为此,研制了一种基于5 MHz频差双频激光器的高测速干涉仪,理论上的最高测量速度可达1580 mm/s.通过实验对测量速度和计数频率进行了检测,结果证明,这种干涉仪可以达到的最高测量速度为980 mm/s,外触发计数频率达11kHz.