电定标热释电辐射计ECPR（Electrically Calibrated Pyroelectric Radiometer）是测量光辐射功率的一种高精度电替代绝对辐射计ESR（Electrical Substitution Radiometer），它通过使用光信号加热热释电表面和电加热热释电器件表面相等效的基本原理，通过测量电加热的功率值，并通过误差测量和分析加以修正该测量值，从而得到光功率值。它将光功率的测量标准溯源到电功率的标准上来，这样测量具有很高的精度。通常可以达到1％的不确定度。介绍了利用单片机和A／D器件等构成的光电信号采集系统，通过该系统可以测量由光功率等效成的电功率，从而获得光功率值。

详细讨论了光栅同心光谱仪的波像差表达式.当入射光束与出射光束平行时,单色同心光学系统空间任一点成几何理想像.揭示了光栅同心光谱仪满足远心条件时,光瞳像差仅有三级球差和场曲及高级剩余像差,系统需要校正场曲和球差.光栅必须放在前后光学部分的焦平面上,满足远心条件.最佳光栅刻线是等间隔平行线.介绍了两种典型同心光学系统的结构和特性.

眼睛由于内部结构的复杂多变,成像时伴随有大量的像差.用于测量人眼像差和视网膜成像质量的各种技术已经问世,然而至今还没有形成标准规范的眼像差测量方法.目前已经提出的眼像差测量技术有阴影眼像差仪,Hartmann-Shack眼像差仪,干涉量度法和双程法,以及测量评估视网膜成像质量的人眼调制传递函数测量仪.详细回顾和描述了这几种技术的实验光路、实验原理和实验结果,同时在比较各种技术的基础上提出了眼像差研究的发展方向.

设计了一种多波段紫外辐照计．采用AlGaN基紫外探测器，利用可编程波段选择运算电路，通过对探测器输出信号的处理来测量UVA、UVB和UVC波段或整个UV波段的紫外辐射，测量结果由LCD显示．该多波段紫外辐照计灵敏度高、操作简单且体积小．

从严格耦舍波衍射理论出发，在不同入射角、方位角和光栅参数下的情况，计算了矩形亚波长光栅零级反射效率随入射光波长的变化．通过计算结果，找出相对合理的光栅参数，使得当入射光的入射角或方位角发生变化时，光栅反射出不同波段的光，即反射出不同颜色的光．这些研究可应用于防伪技术，为设计和制作防伪光栅提供了设计依据．

在分析数字彩色多层光盘系统结构特点及光学头设计要求的基础上,介绍了以宽光谱高衍射效率全息光栅及复消色差物镜为关键元件的合光分光光学头系统的设计,同时对半导体激光准直整形系统也作了相应的介绍.

用于防伪技术的亚微米光栅的重要特性是在可见光范围内其零级衍射效率的滤波特性随着入射光的入射方位角（入射面与光栅槽的夹角）改变而改变,零级衍射效率曲线的中心波长发生移动。利用严格的耦合波理论分析计算其衍射效率特性,由所需要的衍射效率特性设计光栅参量,通过精细加工制作工艺,制造出周期为416 nm的亚微米光栅,其零级衍射效率的峰值波长的测量值在入射光零度方位角入射时为466 nm,90°方位角入射时为627 nm,与计算结果一致,由此完成具有特定滤波特性的防伪用亚微米光栅的设计和制作。

介绍了一种新型凸面光栅结构成像光谱仪的设计方法。指出在这种系统中存在一个消除了3次和5次像差的环视场。采用低空间频率的凸面光栅（177线/毫米）,它仍是一个具有高光谱分辨率（2.1nm）的系统。提出了一种新的设计方法,运用一个简单的方程可以设计出系统中具有最小畸变的环视场;一个非光学专业的设计者可以达到理想的设计目的。这种成像光谱仪结构非常简单,很容易实现小型化和轻型化。实验的结果与理论分析相一致。

本文使用矢量衍射理论一严格的耦合波理论对亚波长光栅的衍射效率进行了数值计算，得到在不同光栅参数时亚波长光栅的衍射效率，对影响光栅衍射效率的各个光栅参数分别进行分析，讨论了光栅在光栅参数变化时的衍射特性，给出衍射效率随光栅各个参数的变化曲线。由结果可知亚波长光栅的衍射效率随光栅槽的深度以及光栅占空比有着规律性的变化，选取不同的光栅参数就可得到完全不同的衍射效率，这样就为设计出所需要的光栅滤波特性提供了制造依据。

光谱仪是一种基本光谱检测和分析仪器,以线阵CCD为探测核心是设备微型化的重要手段,CCD各光敏像元输出信号与待测光谱波长及光谱辐射通量之间对应关系成为定标的主要内容。研究了常规线性拟合方法,应用校准结果测量发现有时误差较大,利用低压汞灯特征谱线为基准,采用最小二乘法曲线拟合完成波长定标,计算出拟合曲线的3阶校正参数;利用辐射标准灯完成光谱辐射定标,解决了光束经过光学系统传输损耗及线阵CCD光谱响应灵敏度测量的困难,并对定标方案进行了数学推导证明。对大量实验数据进行分析表明,该定标方法是切实可行的,并成功应用到微型光谱仪器的生产过程。